(57)【要約】【課題】電源とデータを記憶するダイナミック・メモリ・アレイとを備えた無線周波数識別トランスポンダを提供する。【解決手段】電源からの電力が遮断されると、所定の時間期間の間、ダイナミック・メモリ・アレイのデータが確実に維持される。ダイナミック・メモリ・アレイは、呼掛け信号に応答してデータを選択的に更新する。また、信号プロセッサが呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、識別子および記憶されているデータに応答して、識別子のいくつか、あるいはすべてをダイナミック・メモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定する無線周波数識別トランスポンダが特許請求される。さらに、トランスミッタが時間的に間隔を隔てた複数の呼掛け信号を提供するシステムが特許請求される。【選択図】  図３（ｂ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）システムに使用するためのＲＦＩＤトランスポンダであって、
第１のデータを記憶させるためのダイナミック・メモリ・アレイと、
ダイナミック・メモリ・アレイを含む、ＲＦＩＤトランスポンダに関連する回路に電力を供給するための電源とを備え、
電源からダイナミック・メモリ・アレイに供給されるべき電力が遮断されると、所定の時間期間の間、ダイナミック・メモリ・アレイのデータを確実に維持するように構成され、また、
システムからの呼掛け信号に応答して、メモリが第１のデータを選択的に更新するトランスポンダ。
【請求項２】
ＲＦＩＤシステムが識別子を有する呼掛け信号を提供し、トランスポンダが呼掛け信号を受信するためのレシーバを備える、請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項３】
ａ）レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、
ｂ）識別子および第１のデータに応答して、識別子をメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定するための信号プロセッサを備える、請求項２に記載のトランスポンダ。
【請求項４】
電源が、外部から印加される電磁励振磁界を電力に変換することによって電力を供給するように構成される、請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項５】
第１の所定時間期間が、ダイナミック・メモリ・アレイ内の漂遊漏れ経路を介したダイナミック・メモリ・アレイの放電によって決定される、請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項６】
呼掛け信号に応答して、第２の時間期間内に呼掛け信号を受信した場合は「有効」であり、また、第２の時間期間が経過した後に呼掛け信号を受信した場合は「無効」である有効フラグを提供するためのタイマ手段を備え、トランスポンダが、少なくとも第２の時間期間が経過するまでの間、ダイナミック・メモリ・アレイのデータが読出し可能状態に維持されるように構成される、請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項７】
タイマ手段が、電源からの電流によって生じる電荷を蓄積するための容量セルを備え、供給されるべき電源からの電力が遮断されると、容量セルの電荷が所定の割合で放電するように構成される、請求項６に記載のトランスポンダ。
【請求項８】
有効フラグの状態が、タイマ手段の所定のポイントで生成される、容量セルの放電と共に減衰する電圧に基づく、請求項６に記載のトランスポンダ。
【請求項９】
前記電圧が、負荷を介して放電する際の容量セルの出力電圧である、請求項６に記載のトランスポンダ。
【請求項１０】
容量セルがメモリ・セルである、請求項９に記載のトランスポンダ。
【請求項１１】
メモリ・セルがダイナミック・メモリ・アレイの一部を形成する、請求項１０に記載のトランスポンダ。
【請求項１２】
請求項１に記載のトランスポンダおよび呼掛け磁界を提供し、かつ、トランスポンダからデータを読み出すためのトランスポンダ呼掛け器を備えたＲＦＩＤシステム。
【請求項１３】
呼掛け器が呼掛け磁界の配向を逐次切り換えるように構成され、また、第２の時間期間が、呼掛け磁界の配向が切り換えられている間、呼掛け磁界がオフである時間を超えるように選択される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダをＲＦＩＤシステムに使用する方法であって、
トランスポンダが備えているダイナミック・メモリ・アレイにデータを記憶させるステップと、
ダイナミック・メモリ・アレイを含む、ＲＦＩＤトランスポンダに関連する回路に、電源を使用して電力を供給するステップと、
電源からダイナミック・メモリ・アレイに供給されるべき電力が遮断された後、所定の時間期間の間、データをダイナミック・メモリ・アレイに確実に維持するステップと、
第１のデータを選択的に更新するために、システムからの呼掛け信号に応答するステップとを含む方法。
【請求項１５】
ＲＦＩＤシステムが識別子を有する呼掛け信号を提供する追加ステップを含み、トランスポンダが、呼掛け信号を受信するためのレシーバを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
トランスポンダが、
ａ）レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、
ｂ）識別子および第１のデータに応答して、識別子をメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定する信号プロセッサを備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
時間的に間隔を隔てた複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器と共に使用するためのＲＦＩＤトランスポンダであって、複数の呼掛け信号にはそれぞれの識別子が含まれ、また、トランスポンダが、
呼掛け器から呼掛け信号を受信するためのレシーバと、
第１のデータを記憶させるためのメモリ・アレイと、
レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、識別子および第１のデータに応答して、識別子のいくつか、あるいはすべてをメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定するための信号プロセッサとを備えるＲＦＩＤトランスポンダ。
【請求項１８】
識別子のいくつか、あるいはすべてがメモリ・アレイに記憶され、記憶されるデータが第１のデータのいくつか、あるいはすべてを更新する、請求項１７に記載のトランスポンダ。
【請求項１９】
識別子が第１のデータと異なる場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを信号プロセッサが決定する、請求項１７に記載のトランスポンダ。
【請求項２０】
識別子の所定の部分が第１のデータと異なる場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを信号プロセッサが決定する、請求項１７に記載のトランスポンダ。
【請求項２１】
識別子が、
呼掛け器を表す第２のデータと、
それぞれの信号に対して一定ではない第３のデータのうちの１つまたは複数のタイプから選択されるデータを含む、請求項１７に記載のトランスポンダ。
【請求項２２】
第３のデータがそれぞれの信号のタイミングを表す、請求項２１に記載のトランスポンダ。
【請求項２３】
第３のデータが擬似乱数または文字列である、請求項２１に記載のトランスポンダ。
【請求項２４】
第２のデータが、呼掛け器のための、その呼掛け器によって提供されるすべての信号に共通の参照番号を含む、請求項２１に記載のトランスポンダ。
【請求項２５】
第３のデータが、時間の経過と共に変化する日付スタンプを含む、請求項２４に記載のトランスポンダ。
【請求項２６】
第２のデータが第１のデータと異なる場合に、第２のデータをメモリ・アレイに記憶させることを信号プロセッサが決定する、請求項２１に記載のトランスポンダ。
【請求項２７】
第２のデータが第１のデータと異なる場合に、第３のデータをメモリ・アレイに記憶させることを信号プロセッサが決定する、請求項２１に記載のトランスポンダ。
【請求項２８】
第２のデータが第１のデータと異なる場合に、さらに第２のデータをメモリ・アレイに記憶させることを信号プロセッサが決定する、請求項２７に記載のトランスポンダ。
【請求項２９】
第３のデータが第１のデータのいくつか、あるいはすべてと十分に異なる場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを信号プロセッサが決定する、請求項２１に記載のトランスポンダ。
【請求項３０】
第３のデータがそれぞれの信号の時刻を表す日付スタンプを含み、その日付スタンプが第１のデータと比較され、第３のデータが最後にメモリ・アレイに記憶されてから十分な時間が経過したかどうかが決定される、請求項２９に記載のトランスポンダ。
【請求項３１】
トランスポンダが、呼掛け信号に応答して呼掛け器へ応答信号を送信するためのトランスミッタを備え、応答信号が、
トランスポンダを表す第４のデータと、
第１のデータから引き出される第５のデータとを含む、請求項２１に記載のトランスポンダ。
【請求項３２】
第５のデータが、第２のデータまたは第３のデータのいずれか、あるいはその両方を含む、請求項３１に記載のトランスポンダ。
【請求項３３】
第５のデータが第２のデータを含む、請求項３１に記載のトランスポンダ。
【請求項３４】
第５のデータが第３のデータを含む、請求項３３に記載のトランスポンダ。
【請求項３５】
第５のデータが第２のデータおよび第３のデータを含む、請求項３１に記載のトランスポンダ。
【請求項３６】
第４のデータが、呼掛け器と共に使用されている他のトランスポンダの識別を可能にするための符号化列である、請求項３１に記載のトランスポンダ。
【請求項３７】
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えたＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法であって、
レシーバを使用して呼掛け器からの呼掛け信号を受信するステップと、
第１のデータをメモリ・アレイに記憶させるステップと、
呼掛け信号から識別子を抽出するためにレシーバに応答し、かつ、識別子のいくつか、あるいはすべてをメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定するために識別子および第１のデータに応答するステップとを含む方法。
【請求項３８】
複数の無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダに呼び掛けるためのＲＦＩＤ呼掛け器であって、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供するためのトランスミッタと、
それぞれのトランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出されたそれぞれの識別データを含んだ応答信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して応答信号から識別データを抽出し、トランスポンダが最初に呼掛け信号を受信した順番を決定する信号プロセッサとを備えたＲＦＩＤ呼掛け器。
【請求項３９】
呼掛け器がＴＲＰであり、ＴＲＰを通して給送されるそれぞれの物品にトランスポンダが取り付けられ、信号プロセッサが、最初に呼掛け信号を受信したトランスポンダの決定順序に応じて、ＴＲＰを通して物品を給送する順番を決定する、請求項３８に記載のトランスポンダ。
【請求項４０】
無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えた複数のＲＦＩＤトランスポンダに呼び掛ける方法であって、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号をトランスポンダに提供するステップと、
レシーバを使用してそれぞれのトランスポンダから、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出されたそれぞれの識別データを含んだ応答信号を受信するステップと、
応答信号から識別データを抽出し、それによりトランスポンダが最初に呼掛け信号を受信した順番を決定するためにレシーバに応答するステップとを含む方法。
【請求項４１】
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器と共に使用するための複数のＲＦＩＤトランスポンダであって、トランスポンダの各々が、
１つまたは複数の呼掛け信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して、１つまたは複数の呼掛け信号から識別子を抽出するための信号プロセッサと、
識別子に応答して応答信号を送信し、それにより呼掛け器による、呼掛け信号を最初に受信したトランスポンダの順序決定を可能にするトランスミッタとを備える複数のトランスポンダ。
【請求項４２】
識別子が、呼掛け信号が準備された時刻を表す第１のデータを含み、応答信号が、識別子から引き出されたデータおよび各トランスポンダに固有のデータを含む、請求項４１に記載の複数のトランスポンダ。
【請求項４３】
識別子が呼掛け器に固有の第２のデータをさらに含み、応答信号が第１および第２のデータから引き出される、請求項４２に記載の複数のトランスポンダ。
【請求項４４】
トランスポンダの各々が、選択されたデータを記憶させるためのそれぞれのメモリ・アレイを備える、請求項４１に記載の複数のトランスポンダ。
【請求項４５】
各トランスポンダが、メモリ・アレイを含めてトランスポンダに電力を供給するための電源を備える、請求項４４に記載の複数のトランスポンダ。
【請求項４６】
各メモリ・アレイが、電源に供給されるべき電力が遮断された後、所定の時間期間の間、選択されたデータを確実に維持する、請求項４５に記載の複数のトランスポンダ。
【請求項４７】
メモリ・アレイがダイナミック・メモリからなる、請求項４１に記載の複数のトランスポンダ。
【請求項４８】
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えた複数のＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法であって、
トランスポンダがそれぞれのレシーバを使用して、１つまたは複数の呼掛け信号を受信するステップと、
１つまたは複数の呼掛け信号から識別子を抽出するためにそれぞれのレシーバに応答するステップと、
呼掛け器による、呼掛け信号を最初に受信したトランスポンダの順序決定を可能にするために、識別子に応答してそれぞれの応答信号を送信するステップとを含む方法。
【請求項４９】
それぞれの無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダを備えたタグが付された手荷物のための手荷物処理システムであって、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を呼掛け空間に送信するＲＦＩＤ呼掛け器と、
呼掛け空間を通して手荷物を逐次給送するためのコンベヤと、
トランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出された識別データを含んだ応答信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して応答信号から識別データを抽出し、それにより呼掛け空間を通して手荷物を給送する順番を決定する信号プロセッサとを備えるシステム。
【請求項５０】
間隔を隔てた複数の呼掛け器を備え、識別子が、それぞれの呼掛け信号を送信した呼掛け器を表すデータを含む、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
それぞれの無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダを備えたタグが付された手荷物を処理する方法であって、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を、ＲＦＩＤ呼掛け器を備えた呼掛け空間に送信するステップと、
呼掛け空間を通して手荷物を逐次給送するステップと、
レシーバを使用してトランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出された識別データを含んだ応答信号を受信するステップと、
応答信号から識別データを抽出し、それにより呼掛け空間を通して手荷物を給送する順番を決定するために、レシーバに応答するステップとを含む方法。
【請求項５２】
一度呼掛けを受けたトランスポンダを沈黙させるステップを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
同じ呼掛け器からの呼掛け信号に対してのみ、トランスポンダを沈黙させるステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
他の呼掛け器からの呼掛けであることを識別子の中でトランスポンダに示すことにより、既に呼掛けを受けているトランスポンダを選択的に非沈黙化させるように呼掛け器を構成するステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダに関し、より詳細にはランダム配向でトランスポンダを動作させる必要のある配向独立型アプリケーションに使用されるＲＦＩＤトランスポンダに関する。
【０００２】
本発明は主として、識別すべき対象に取り付けられる質疑応答用多重受動トランスポンダ用として開発されたものであり、以下、そのアプリケーションに関連して説明する。典型的なアプリケーションは、コンベヤ給送手荷物に取り付けられるＲＦＩＤトランスポンダの識別であり、このアプリケーションでは、トランスポンダ・データを使用して手荷物の自動分類が制御されている。しかし本発明は、この特定の分野の用途に限定されることはなく、例えば能動トランスポンダに基づいたシステム、および手荷物分類システム以外のアプリケーションに本発明の様々な態様を適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
従来技術によるシステムでは、トランスポンダは、トンネル・リーダ・プログラマ（Ｔｕｎｎｅｌ  Ｒｅａｄｅｒ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｒｓ）（「ＴＲＰ」）内の呼掛け磁界によって読み取られている。通常、トランスポンダがＴＲＰに入る際のトランスポンダの配向および位置は無作為であり、かつ未知である。したがってトランスポンダの配向に無関係に呼び掛けることができるよう、ＴＲＰは、その呼掛け磁界を直交方向間で切り換えなければならない。米国特許第５，２５８，７６６号は、このようなシステムの例を提供している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＲＦＩＤトランスポンダは実用上、例えば手荷物処理の状況において、多数の特定の問題を抱えている。これらの問題には、例えば、
１．コンベヤなどの機械的な手段が、ＴＲＰを通して手荷物（したがってトランスポンダ）を移動させていること。
【０００５】
２．１つのアイテムに複数のトランスポンダが取り付けられることが含まれている。
【０００６】
コンベヤなどの機械的な手段が、ＴＲＰを通してトランスポンダが取り付けられたアイテムを移動させる場合、アイテムの自動処理を可能にするためには、コンベヤ上のアイテムの順番を決定することが基本要求事項である。トランスポンダがＴＲＰに入る順番を決定することは、コンベヤ上のアイテムの順番を決定するために有利である。従来技術によるシステムでは、トランスポンダの順番は、一般的にトランスポンダを識別した順番から推定されているが、複数のトランスポンダが存在する場合、複数のトランスポンダからの識別メッセージがかち合い、そのためにＴＲＰに入るトランスポンダを識別することができない。メッセージがかち合う場合、トランスポンダを正確に識別するためには余計な時間インターバルが必要であり、その間にトランスポンダは、コンベヤによってさらにＴＲＰ内に移動する。最初のトランスポンダの識別が完了する前に、次のトランスポンダがＴＲＰに入る可能性があり、その場合、最初のトランスポンダが識別される前に、次の１つまたは複数のトランスポンダが識別されてしまう可能性が生じ、そのためにアイテムの順番が、トランスポンダ識別順序から謝って推定されることになる。
【０００７】
呼掛け磁界が切り換えられると、比較的短時間の間、受動トランスポンダがパワー・ダウンし、その時点で、トランスポンダ内臓揮発性メモリに記憶されている一時データが失われることになる。このようなデータには、構成情報あるいはレジスタに記憶されている一時データが含まれている。従来技術によるシステムの場合、呼掛け磁界が切り換えられる毎に、構成情報あるいはトランスポンダの動作に必要な一時設定値を、トランスポンダ内で再生成しなければならない。このデータはトランスポンダのメモリから読み出され、あるいはＴＲＰからトランスポンダへ送信しなければならず、そのために遅延が生じ、けっして望ましいことではない。また、場合によってはデータが役に立たないこともある。
【０００８】
以上の考察を、本発明の分野における共通の一般知識の範囲の容認として捕らえてはならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の概要）
本発明の目的は、従来技術が抱えている１つまたは複数の欠点を克服し、あるいは少なくとも実質的に改善することであり、もしくは少なくとも有用な代替品を提供することである。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）システムに使用するのための、ＲＦＩＤトランスポンダが提供される。トランスポンダは、
第１のデータを記憶させるためのダイナミック・メモリ・アレイと、
ダイナミック・メモリ・アレイを含む、ＲＦＩＤトランスポンダに関連する回路に電力を供給するための電源とを備え、
電源からダイナミック・メモリ・アレイに供給されるべき電力が遮断されると、所定の時間期間の間、ダイナミック・メモリ・アレイの第１のデータを確実に維持するように構成されており、また、
システムからの呼掛け信号に応答して、メモリが第１のデータを選択的に更新している。
【００１１】
ＲＦＩＤシステムは、識別子を有する呼掛け信号を提供し、また、トランスポンダは、呼掛け信号を受信するためのレシーバを備えていることが好ましい。トランスポンダは、
ａ）レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、
ｂ）識別子および第１のデータに応答して、識別子をメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定する
信号プロセッサを備えていることがより好ましい。
【００１２】
好ましい実施形態では、電源は、外部から印加される電磁励振磁界を電力に変換することによって電力を供給するように構成されている。
【００１３】
また、第１の所定時間期間は、ダイナミック・メモリ・アレイ内の漂遊漏れ経路を介したダイナミック・メモリ・アレイの放電によって決定されることが好ましい。
【００１４】
ＲＦＩＤトランスポンダは、呼掛け信号に応答して、第２の時間期間内に呼掛け信号を受信した場合は「有効」であり、また、第２の時間期間が経過した後に呼掛け信号を受信した場合は「無効」である有効フラグを提供するためのタイマ手段をさらに備え、かつ、少なくとも第２の時間期間が経過するまでの間、ダイナミック・メモリ・アレイのデータが読出し可能状態に維持されるように構成されていることが好ましい。
【００１５】
好ましい形態では、タイマ手段は、電源からの電流によって生じる電荷を蓄積するための容量セルを備えており、供給されるべき電源からの電力が遮断されると、容量セルの電荷が所定の割合で放電するように構成されている。
【００１６】
有効フラグの状態は、タイマ手段の所定のポイントで生成される、容量セルの放電と共に減衰する電圧に基づいていることが好ましい。この電圧は、負荷を介して放電する際の容量セルの出力電圧であることがより好ましい。
【００１７】
好ましい実施形態では、容量セルはメモリ・セルである。メモリ・セルは、ダイナミック・メモリ・アレイの一部を形成していることが特に好ましい。
【００１８】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様によるトランスポンダおよび呼掛け磁界を提供し、かつ、トランスポンダからデータを読み出すためのトランスポンダ呼掛け器を備えたＲＦＩＤシステムが提供される。
【００１９】
呼掛け器は、呼掛け磁界の配向を逐次切り換えるように構成され、また、第２の時間期間は、呼掛け磁界の配向が切り換えられている間、呼掛け磁界がオフである時間を超えるように選択されることが好ましい。
【００２０】
本発明の第３の態様によれば、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダをＲＦＩＤシステムに使用する方法が提供される。ＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法には、
トランスポンダが備えているダイナミック・メモリ・アレイに第１のデータを記憶させるステップと、
ダイナミック・メモリ・アレイを含む、ＲＦＩＤトランスポンダに関連する回路に、電源を使用して電力を供給するステップと、
電源からダイナミック・メモリ・アレイに供給されるべき電力が遮断された後、所定の時間期間の間、データをダイナミック・メモリ・アレイに確実に維持するステップと、
第１のデータを選択的に更新するために、システムからの呼掛け信号に応答するステップが含まれている。
【００２１】
ＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法には、ＲＦＩＤシステムが識別子を有する呼掛け信号を提供する追加ステップが含まれ、かつ、トランスポンダが呼掛け信号を受信するためのレシーバを備えていることが好ましい。トランスポンダは、
ａ）レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、
ｂ）識別子および第１のデータに応答して、識別子をメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定する
信号プロセッサを備えていることがより好ましい。
【００２２】
本発明の第４の態様によれば、時間的に間隔を隔てた複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器と共に使用するためのＲＦＩＤトランスポンダが提供される。複数の呼掛け信号にはそれぞれの識別子が含まれており、また、トランスポンダは、
呼掛け器から呼掛け信号を受信するためのレシーバと、
第１のデータを記憶させるためのメモリ・アレイと、
レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、識別子および第１のデータに応答して、識別子のいくつか、あるいはすべてをメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定するための信号プロセッサとを備えている。
【００２３】
識別子のいくつか、あるいはすべてをメモリ・アレイに記憶させる場合、記憶させるデータが第１のデータのいくつか、あるいはすべてを更新することが好ましい。
【００２４】
信号プロセッサは、識別子が第１のデータと異なる場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを決定することが好ましい。他の実施形態では、信号プロセッサは、識別子の所定の部分が第１のデータと異なる場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを決定している。
【００２５】
また、識別子には、
呼掛け器を表す第２のデータと、
それぞれの信号に対して一定ではない第３のデータ
のうちの１つまたは複数のタイプから選択されたデータが含まれていることが好ましい。
【００２６】
第３のデータは、それぞれの信号のタイミングを表していることがより好ましいが、他の実施形態では、第３のデータは、擬似乱数または文字列である。第２のデータには、呼掛け器のための、その呼掛け器によって提供されるすべての信号に共通の参照番号が含まれていることがより好ましい。第３のデータには時間の経過と共に変化する日付スタンプが含まれていることがよりいっそう好ましい。つまり、以下の詳細な説明で明らかになるが、参照番号が一定に維持される一方で、時間の経過に伴って日付スタンプが変更されることにより、より多くの機能が発揮される。
【００２７】
信号プロセッサは、第３のデータが第１のデータと異なる場合に、第３のデータをメモリ・アレイに記憶させることを決定することが好ましい。信号プロセッサは、第２のデータが第１のデータと異なる場合に、第３のデータをメモリ・アレイに記憶させることを決定することがより好ましい。つまり、後者の場合、呼掛け器によるトランスポンダへの呼掛けが初めての呼掛けである場合に、メモリ・アレイは、情報すなわち第３のデータを記憶していることになる。実施形態によっては、第３のデータがメモリ・アレイに記憶される場合は必ず第２のデータもメモリに記憶される実施形態もある。他の実施形態では、呼掛け信号から追加情報が引き出され、メモリ・アレイに選択的に記憶されている。
【００２８】
信号プロセッサは、第２のデータが第１のデータと異なる場合に、第２のデータをメモリ・アレイに記憶させることを決定することが好ましい。つまり、呼掛け器によるトランスポンダへの呼掛けが初めての呼掛けである場合に、メモリ・アレイは、情報すなわち第２のデータを記憶していることになる。
【００２９】
「呼掛けを受ける」という表現は、トランスポンダが呼掛け信号を受信することを意味していることを理解されたい。
【００３０】
他の実施形態では、信号プロセッサは、第３のデータが第１のデータのいくつか、あるいはすべてと十分に異なっている場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを決定している。より詳細には、第３のデータにそれぞれの信号の時刻を表す日付スタンプが含まれている実施形態の場合、その日付スタンプと第１のデータを比較し、それにより第３のデータが最後にメモリ・アレイに記憶されてから十分な時間が経過したかどうかが決定されることが好ましく、十分な時間が経過している場合、より新しい第３のデータがメモリ・アレイに記憶される。
【００３１】
好ましい形態では、トランスポンダは、呼掛け信号に応答して呼掛け器へ応答信号を送信するためのトランスミッタを備えている。応答信号には、
トランスポンダを表す第４のデータと、
第１のデータから引き出される第５のデータ
が含まれている。
【００３２】
また、第５のデータには第２のデータまたは第３のデータのいずれか、あるいはその両方が含まれていることが好ましい。第５のデータには第３のデータが含まれていることがより好ましい。中には、第１のデータを構成するために、それぞれの識別子のすべてがメモリ・アレイに記憶されている実施形態もある。これらの実施形態のサブセットは、応答信号の中に第１のデータに含まれているすべての情報を持たせることができる。他の実施形態では、第１のデータに含まれているすべての情報は含まれていない。
【００３３】
第４のデータは、呼掛け器と共に使用されている他のトランスポンダの識別を可能にするために、符号化列であることが好ましい。
【００３４】
本発明の第５の態様によれば、時間的に間隔を隔てた複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えたＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法が提供される。呼掛け信号にはそれぞれの識別子が含まれており、また、ＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法には、
レシーバを使用して呼掛け器からの呼掛け信号を受信するステップと、
第１のデータをメモリ・アレイに記憶させるステップと、
呼掛け信号から識別子を抽出するためにレシーバに応答し、かつ、識別子のいくつか、あるいはすべてをメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定するために、識別子および第１のデータに応答するステップが含まれている。
【００３５】
本発明の第６の態様によれば、複数の無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダに呼び掛けるための、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供するためのトランスミッタと、
それぞれのトランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出されたそれぞれの識別データを含んだ応答信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して応答信号から識別データを抽出し、トランスポンダが最初に呼掛け信号を受信した順番を決定する信号プロセッサとを備えたＲＦＩＤ呼掛け器が提供される。
【００３６】
呼掛け器はＴＲＰであり、また、ＴＲＰを通して給送されるそれぞれの物品にトランスポンダが取り付けられ、信号プロセッサが、最初に呼掛け信号を受信したトランスポンダの決定順序に応じて、ＴＲＰを通して物品を給送する順番を決定することが好ましい。物品は、スーツケース、手荷物、箱または類似などの航空手荷物であることがより好ましい。
【００３７】
本発明の第７の態様によれば、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えた複数のＲＦＩＤトランスポンダに呼び掛ける方法が提供される。複数のＲＦＩＤトランスポンダに呼び掛ける方法には、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号をトランスポンダに提供するステップと、
レシーバを使用してそれぞれのトランスポンダから、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出されたそれぞれの識別データを含んだ応答信号を受信するステップと、
応答信号から識別データを抽出し、それによりトランスポンダが最初に呼掛け信号を受信した順番を決定するためにレシーバに応答するステップが含まれている。
【００３８】
本発明の第８の態様によれば、時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器と共に使用するための複数のＲＦＩＤトランスポンダが提供される。トランスポンダの各々は、
１つまたは複数の呼掛け信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して、１つまたは複数の呼掛け信号から識別子を抽出するための信号プロセッサと、
識別子に応答して応答信号を送信し、それにより呼掛け器による、呼掛け信号を最初に受信したトランスポンダの順序決定を可能にするトランスミッタを備えている。
【００３９】
識別子には呼掛け信号が準備された時刻を表す第１のデータが含まれ、また、応答信号には識別子から引き出されたデータおよび各トランスポンダに固有のデータが含まれていることが好ましい。また、識別子には呼掛け器に固有の第２のデータが含まれ、また、第１および第２のデータから応答信号が引き出されることがより好ましい。
【００４０】
また、各トランスポンダは、選択されたデータを記憶させるためのメモリ・アレイをそれぞれ備えていることが好ましい。各トランスポンダは、メモリ・アレイを含めてトランスポンダに電力を供給するための電源を備えていることがより好ましい。各メモリ・アレイは、電源に供給されるべき電力が遮断された後、所定の時間期間の間、選択されたデータを確実に維持することがよりいっそう好ましい。
【００４１】
好ましい形態では、メモリ・アレイはダイナミック・メモリからなっている。メモリ・アレイはＤＲＡＭからなっていることがより好ましいが、他の実施形態では、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＲＡＭまたはＲＡＭが使用されている。
【００４２】
本発明の第９の態様によれば、時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えた複数のＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法が提供される。複数のＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法には、
トランスポンダがそれぞれのレシーバを使用して、１つまたは複数の呼掛け信号を受信するステップと、
１つまたは複数の呼掛け信号から識別子を抽出するためにそれぞれのレシーバに応答するステップと、
呼掛け器による、呼掛け信号を最初に受信したトランスポンダの順序決定を可能にするために、識別子に応答してそれぞれの応答信号を送信するステップが含まれている。
【００４３】
本発明の第１０の態様によれば、それぞれの無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダを備えたタグが付された手荷物のための手荷物処理システムが提供される。手荷物処理システムは、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を呼掛け空間に送信するＲＦＩＤ呼掛け器と、
呼掛け空間を通して手荷物を逐次給送するためのコンベヤと、
トランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出された識別データを含んだ応答信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して応答信号から識別データを抽出し、それにより呼掛け空間を通して手荷物を給送する順番を決定する信号プロセッサを備えている。
【００４４】
実施形態によっては、システムは、間隔を隔てた複数の呼掛け器を備え、また、識別子には、それぞれの呼掛け信号を送信した呼掛け器を表すデータが含まれている。
【００４５】
本発明の第１１の態様によれば、それぞれの無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダを備えたタグが付された手荷物を処理する方法が提供される。手荷物を処理する方法には、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を、ＲＦＩＤ呼掛け器を備えた呼掛け空間に送信するステップと、
呼掛け空間を通して手荷物を逐次給送するステップと、
レシーバを使用してトランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出された識別データを含んだ応答信号を受信するステップと、
応答信号から識別データを抽出し、それにより呼掛け空間を通して手荷物を給送する順番を決定するために、レシーバに応答するステップが含まれている。
【００４６】
トランスポンダが「呼掛けを受け」、かつ、その呼掛けに応答すると、そのトランスポンダは沈黙状態になり、引き続いての呼掛け信号には応答しないことが好ましい。また、上記の沈黙は、同じ呼掛け器からの呼掛け信号に関してのみであることが好ましい。つまり、他の呼掛け器からの呼掛け信号を受信した場合は、そのトランスポンダは応答を返すことができる。さらに他の実施形態では、他の呼掛け器からの呼掛けであることを識別子の中でトランスポンダに示すことにより、最初の呼掛けが、既に呼掛けを受けているトランスポンダを選択的に「非沈黙化」させるように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
次に本発明の好ましい実施形態について、添付の図面に照らして、単なる実施例として説明する。
【００４８】
（詳細な説明）
図１は、米国特許第５，２５８，７６６号に開示されている従来技術によるトランスポンダ・システムのためのＴＲＰを示したものである。
【００４９】
次に図７を参照すると、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダ７０２を支えるハンドル７０１を備えた１個の手荷物７００が示されている。この場合、トランスポンダ７０２は、以下で考察するように、呼掛け信号によって電力が供給されることを意図した受動トランスポンダであるが、トランスポンダは、能動（バッテリ駆動）トランスポンダであっても、あるいはハイブリッド能動／受動トランスポンダであっても良いことについては認識されよう。また、手荷物に対するＲＦＩＤトランスポンダの使用が、トランスポンダ技術を適用することができる広範囲の用途のうちのほんの一例に過ぎないことについても理解されよう。
【００５０】
図９は、空港、鉄道の駅、あるいはその他の輸送インタチェンジで見かける手荷物処理システムのように、手荷物アイテム７００がコンベヤ上で近接して連続するコンベヤに取り付けられるＴＲＰ９０１の線図を示したものである。各アイテムには、１つまたは複数のＲＦＩＤトランスポンダ７０２が取り付けられている。各トランスポンダは、呼掛けに応じて送信される、特定のトランスポンダの識別を可能にする固有文字列を備えている。
【００５１】
自動分類を可能にし、かつ、アイテムに関わる他の物理的処理プロセスを容易にするためには、コンベヤ上のアイテムの順番を慎重かつ正確に決定しなければならない。したがってＴＲＰに入るトランスポンダの順番を正確に決定することができると、プロセスが極めて容易になる。
【００５２】
呼掛け器によって識別された各トランスポンダの順番から、コンベヤ上のアイテムの順番を推定することについては知られているが、処理すべきアイテムの量および処理に必要な分類時間の増加に伴い、コンベヤの速度を速くし、また、アイテム間の間隔を狭くすることが、常に強制されている。また、主要ターミナルからの到着と主要ターミナルへの配送の可能な組合せの数の増加により、増加したアイテムの処理がますます複雑になり、かつ、増加したアイテムを処理する必要性がますます増加している。その結果として、複数のトランスポンダが使用されることになるが、従来技術による装置の場合、複数のトランスポンダの使用は、これら複数のトランスポンダからの識別メッセージがかち合い、トランスポンダがＴＲＰに入る際に、トランスポンダを識別できなくなる危険を指数的に増加させるだけである。メッセージがかち合うと、トランスポンダを正確に識別するために余計な時間インターバルが必要になるため、従来技術によるこの識別の失敗は、ただ問題を倍加させるだけである。この余計な時間インターバルの間に、トランスポンダは、コンベヤによってＴＲＰ中へさらに移動し、そのために最初のトランスポンダが識別される前に、次のトランスポンダがＴＲＰ中に入る危険が生じる。そのために次に、最初のトランスポンダが識別される前に、次の１つまたは複数のトランスポンダが識別されてしまう可能性が生じることになる。したがってコンベヤの速度が速くなり、また、アイテム間の距離が短くなると、トランスポンダ識別の順番からアイテムの順番を正確に推定することができなくなる。
【００５３】
既に考察したように、この好ましい実施形態のＴＲＰでは、すべてのトランスポンダがその相対配向に関係なく確実に電力供給されるように、呼掛け磁界が、直交配向間で連続的かつ周期的に切り換えられている。本発明の好ましい一実施形態では、呼掛け磁界が最初に直交配向中で送信されると、呼掛け信号の一部として固有番号がＴＲＰによって送信される。この番号は、送信の時刻および特定の直交配向を表している。時刻スタンプ番号として定義されるこの番号は、呼掛け磁界によって電力が供給されているすべてのトランスポンダに受信される。初めて電力が供給されるタグは、この時刻スタンプ番号をメモリに記憶させる。以前の呼掛けによって既に時刻スタンプ番号をメモリに記憶させているタグは、新しい時刻スタンプ番号を無視する。
【００５４】
他の実施形態では異なる周期が使用されているが、この実施形態では、約１０ｍｓ毎に呼掛け磁界の方向が切り換えられていることを認識されたい。また、好ましい実施形態では、切換え毎に新しい時刻スタンプが生成されているが、他の実施形態では、場合によっては１０サイクルまでの複数のサイクルの各方向に対して同じ時刻スタンプが使用されていることが知られている。しかしながらこれは、コンベヤの速度、コンベヤ上のアイテムの密度、およびＴＲＰの長さによって様々である。
【００５５】
好ましい実施形態に戻ると、各トランスポンダは、第１のデータを記憶させるためのオンボード・メモリ・アレイ、および呼掛け信号から時刻スタンプを抽出するための信号プロセッサを有している。特定の条件の下に、メモリ・アレイの内容すなわち第１のデータと抽出された時刻スタンプが比較され、メモリ・アレイに時刻スタンプが記憶される。時刻スタンプが記憶されると、第１のデータのいくつか、あるいはすべてが重ね書きされ、新しい第１のデータが構成されることがより好ましい。
【００５６】
つまり、トランスポンダは、それぞれの時刻スタンプにアクセスし、かつ、情報のいくつかをトランスポンダのメモリ・アレイに選択的に記憶させるように構成されている。トランスポンダが既に呼掛け器から呼掛けを受けているか否かによって、第１のデータを重ね書きするかどうかが決定される。トランスポンダがまだ呼掛け器から呼掛けを受けていない場合、第１のデータが重ね書きされる。逆に、トランスポンダが既に呼掛け器から呼掛けを受けている場合は、第１のデータが重ね書きされることはない。つまり、第１のデータは、トランスポンダが最後にＴＲＰに入り、その呼掛け器によって初めて電力が供給された瞬間、すなわち初めて呼掛けを受けた瞬間を表している。
【００５７】
時刻スタンプ番号は、各トランスポンダの応答メッセージの一部として含まれている。トランスポンダがこのメッセージを提供すると、そのメッセージが呼掛け器によって受信され、それによりトランスポンダおよび対応するアイテムが識別され、また、時刻スタンプ番号からＴＲＰへの進入順序を決定することができる。そのために、識別速度に無関係にトランスポンダの順番を決定することができる。好ましい実施形態の動作により、トランスポンダは、トランスポンダが識別される前に、ＴＲＰの全長を移動することができ、また、順番を見落とすことなく、すべてのトランスポンダが識別されるため、ＴＲＰ内に多数のトランスポンダが存在しても、何ら問題になることはない。
【００５８】
有利なことには、好ましい実施形態により、ＴＲＰを通って移動するトランスポンダの速度を、次のトランスポンダがＴＲＰに入る前に最初のトランスポンダを識別しなければならない従来技術によるシステムの速度よりはるかに速くすることができる。
【００５９】
好ましい実施形態による装置および方法は、ＴＲＰ動作に制限されることはなく、任意の単一軸あるいは多重軸トランスポンダ・リーダに適用することができる。つまり、これらの装置はすべて固有時刻スタンプ番号の周期的な送信に適しており、それにより呼掛け磁界中に新しく入ったトランスポンダが時刻スタンプを受信し、かつ、記憶することができる。トランスポンダが受信し、記憶した時刻スタンプは、トランスポンダの応答メッセージに含まれ、それによりリーダは、トランスポンダが呼掛け磁界に入った最新の瞬間を推定することができる。
【００６０】
トランスポンダが提供する応答信号には、識別子から引き出されるデータ以外の情報が含まれていることを認識されたい。通常、この情報は、トランスポンダ自体の識別を可能にする固有コードあるいは文字列である。つまり、呼掛け器が応答信号を復号化することにより、特定のトランスポンダを表すデータが得られるばかりでなく、トランスポンダが最初に呼掛けを受けたタイミング、すなわち順番がフィードバックされる。
【００６１】
呼掛け信号には、上で参照した時刻スタンプ以外に、呼掛け器の識別を可能にするための固有文字列または他の固有コードを含んだ識別子が含まれていることが好ましい。このことは、複数の呼掛け器が使用されるシステムでは特に重要になってくる。例えば図１２に、２つのＴＲＰ、すなわちＴＲＰ１２０およびＴＲＰ１２１がコンベヤ上で近接しているシステムが示されている。アイテムおよび対応するトランスポンダがＴＲＰ１２０を出て、間を置くことなく引き続いて次のＴＲＰ１２１に入るところが示されている。コンベヤの速度が速い従来のシステムを使用した場合、出口と入口の間の時間インターバルが短すぎるため、ＴＲＰが変化したことをトランスポンダ回路が検出することができないことが、ますます当たり前になっている。このような条件下においては、第２のＴＲＰによって送信される時刻スタンプ番号をトランスポンダが無視する危険が増加することになる。しかし、トランスポンダが第１の呼掛け器の識別子とは異なる識別子を提供する第２の呼掛け器からの呼掛け信号に応答するため、本発明をこのシステムに適用することにより、従来技術のこれらの限界が克服される。より詳細には、呼掛け磁界が新しい直交方向で最初に励磁されると、ＴＲＰを表す固有番号がＴＲＰによって送信される。ＴＲＰ識別番号（ＴＲＰ  ＩＤ）と呼ばれるこの番号は、呼掛け磁界によって電力が供給されているすべてのトランスポンダに受信される。初めて電力が供給されたタグは、ＴＲＰ  ＩＤをメモリに記憶させる。以前の呼掛けによって既にＴＲＰ  ＩＤをメモリに記憶させているタグは、この記憶されているＴＲＰ  ＩＤと送信されたＴＲＰ  ＩＤを比較し、トランスポンダが新しいＴＲＰに入ったかどうかを決定する。ＴＲＰ  ＩＤが異なる場合、トランスポンダは、新しい番号をメモリに記憶し、あたかも初めて電力が供給されたかのように動作を進行させる。この方式によれば、ＴＲＰが近接している場合であっても、トランスポンダの動作が何ら損なわれることはない。
【００６２】
図２は、図１に示す従来技術によるＴＲＰに関連する呼掛け波形を示したものである。ＴＲＰは、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に沿った３つの直交軸を使用している。ＴＲＰは、米国特許第５，２５８，７６６号に記載されているように、正弦電流および余弦電流を用いてこれらの軸を励振させている。
【００６３】
対照的に、図１０は、本発明の好ましい実施形態によるトランスポンダが受信する、各直交磁界の最初に時刻スタンプ番号およびＴＲＰ  ＩＤ＜番号１、番号２＞が送信される呼掛け波形を示したものである。直交軸の１つに沿って配向されるトランスポンダは、その軸から励振が除去されると、周期的に電力が遮断される。受動トランスポンダは、比較的短時間の間、パワー・ダウンし、パワー・ダウン時間が十分に長いと、その時点で、トランスポンダ内臓揮発性メモリに記憶されているデータが失われることになる。このようなデータには、時刻スタンプ番号、ＴＲＰ識別番号、構成情報、あるいはレジスタに記憶されている一時データが含まれている。
【００６４】
構成情報あるいはトランスポンダの動作に必要な一時設定値が失われると、呼掛け磁界の切換え毎に、それらをトランスポンダ内で再生成しなければならない。このデータはトランスポンダのメモリから読み出され、あるいはＴＲＰからトランスポンダへ送信しなければならず、そのために遅延が生じ、けっして望ましいことではない。また、時刻スタンプなどの情報は、もはや利用することができない。
【００６５】
トランスポンダの時刻スタンプ番号、ＴＲＰ  ＩＤ、構成情報、あるいはその他の一時データの喪失を回避するためには、従来の電気消去可能プログラマブル・ランダム・アクセス・メモリＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ、あるいは最長電力遮断周期より長い一定期間の間、情報を保持することができるメモリ・アレイのいずれかにデータを記憶させなければならない。このメモリ・アレイは、「一時メモリ」と呼ぶことができる。ＥＥＰＲＯＭは、本発明のいくつかの実施形態との使用に適しているが、メモリへのデータの書き込みに数ミリ秒を必要とするという欠点がある。ランダム・アクセス・メモリＲＡＭあるいはダイナミック・ランダム・アクセス・メモリＤＲＡＭのようなメモリには、書き込みに時間を必要とするという問題はなく、また、消費する電力もわずかである。ＲＡＭは、電源電圧が維持されている限り、そのデータを保持することができ、また、ＤＲＡＭは、電源電圧が除去された後、短時間の間、そのデータを保持することができることについては認識されよう。
【００６６】
図１３は、本発明に関連するＲＦＩＤトランスポンダの回路の特定部分の簡易ブロック図を示したものである。ＲＦＩＤタグが、図に示す機能ブロック以外の多数の機能ブロックを備えていることについては、当分野の技術者には理解されよう。しかしながら、必要なブロックおよびそれらのＲＦＩＤタグへの組込み方法については、説明を分かり易くするために、当分野の技術者には認識されるものとして、ここでは省略されている。レシーバ１３０は、呼掛け器からの、この実施形態の場合、時刻スタンプ番号およびＴＲＰ  ＩＤの形の識別子を含んだ呼掛け信号を受信している。他の実施形態では、時刻スタンプおよびＴＲＰ  ＩＤの一方のみが送信されており、さらに他の実施形態では、時刻スタンプ番号およびＴＲＰ  ＩＤの代わりに追加情報が含まれ、あるいは時刻スタンプ番号およびＴＲＰ  ＩＤ以外の追加情報が含まれている。
【００６７】
トランスポンダは、レシーバ１３０に応答して識別子を抽出する信号プロセッサ１３１を備えている。抽出された識別子は、そのすべてあるいは一部がオンボード・メモリ１３２に供給され、記憶される。記憶させる情報が存在している場合、通常、識別子と既存のメモリ内容との比較に基づいて、どの情報を記憶させるかが決定される。例えば、識別子が記憶されている情報と異なっているかどうかによって単純に決定される場合もあり、パワー・アップ時に、通常、メモリ１３２にすべて０またはすべて１が含まれる場合と同様、トランスポンダが初めて呼掛けを受ける場合がそうである。しかし、ＥＥＰＲＯＭタイプのメモリが使用されている場合、パワー・ダウン状態によってメモリのデータが破壊されることがないため、もっと厳しく比較されることになる。したがって実施形態によっては、記憶されている日付スタンプが、結局のところタイム・アウトしているかどうかに基づいて決定されている。しかし、他の実施形態では、受信したＴＲＰ  ＩＤと記憶されているＴＲＰ  ＩＤとの比較に基づいて決定されている。つまり、ＴＲＰ  ＩＤが異なっている場合、トランスポンダは、トランスポンダが現在、他のＴＲＰからの呼掛けを受けているところであることを認めて、記憶されているデータを受信した新しいデータで重ね書きする。さらに他の実施形態では、代替決定プロセスが包含されているが、代替決定プロセスによって得られる最終的な結果は、メモリ１３２が少なくとも１つの識別子、またはその識別子の少なくとも十分な部分を含み、それにより呼掛けを受けた際に、トランスポンダがタイミングの詳細をＴＲＰに伝えることができることである。
【００６８】
また、トランスポンダは、トランスポンダに電力を供給するためのオンボード電源１３３を備えている。電源がメモリ１３２にも電力を供給していることについては認識されよう。
【００６９】
図８を参照すると、一時メモリを利用した本発明による実施形態の特定部分の簡易ブロック図が示されている。詳細には、すべての電子部品を支えるための基板を備えたＲＦＩＤタグ８００が示されている。電子部品のいくつかは示されているが、分かり易くするために、その他の電子部品は省略されている。図に示されている部品は、電源８０１およびダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）８０２の形態の一時メモリ・アレイである。ＤＲＡＭ８０２は、ＲＦＩＤトランスポンダおよびその呼掛け器によって使用される一時データを保持するための複数のアドレス・セル（図３（ａ）および図５に関連して詳細に説明する）を備えている。好ましい実施形態では、ＤＲＡＭは、さらに修正メモリ・セル８０３の形態のタイミング手段および関連回路（図３（ｂ）および図６に関連して詳細に考察する）を備えている。図８に示す回路の代替実施形態については、追って考察する。
【００７０】
図３（ａ）は、一時データの１ビットを記憶するために使用される好ましい回路の略図を示したものである。トランスポンダ内蔵メモリが、多くの類似回路からなり、当該アプリケーションに必要な記憶容量を提供していることについては認識されよう。図３（ａ）に戻ると、メモリ回路は、データ入力からデータが入力され、入力されたデータがデータ・イネーブルによって記憶コンデンサに記憶され、記憶されたデータがデータ出力で利用される一時メモリ回路である。データは記憶コンデンサ３０１に記憶され、一旦記憶されると、Ｍ１および出力インバータのゲート・キャパシタンスを流れる漏れ電流以外に、放電経路は存在しない。これらの漏れ電流は比較的小さく、記憶コンデンサ電圧は、少なくとも数秒間、維持される。図には、記憶したデータを維持するために使用される通常のリフレッシュ回路は示されていないが、それらは良く知られており、関連分野の技術者には理解されよう。
【００７１】
一時メモリに記憶されるデータは、通常、２つのソースのうちの一方から引き出される。第１は、トランスポンダにデータを送信するＴＲＰから引き出されるデータであり、第２は、内部的に引き出される、トランスポンダ自体のメモリからのデータあるいはトランスポンダ上の回路によって生成されるデータのいずれかである。
【００７２】
図３（ｂ）は、有効ＤＲＡＭビットを記憶するために使用される好ましい回路の略図を示したものである。チップ電圧Ｖｄｃが、Ｍ２、Ｍ３、電流源およびインバータによって形成されたリフレッシュ回路によって、記憶コンデンサ３０２上に維持される。電力遮断により電圧Ｖｄｃが降下すると、リフレッシュ回路が、Ｍ２を介した記憶コンデンサの放電を防止する。放電は、Ｍ１およびＲによって形成される電流シンクを介して生じる。Ｍ１を正しいサイズにすると、この回路によって、信頼性の高い、安定した放電電流が提供される。この回路の動作の詳細については、出版物「Ｓｗｉｔｃｈｅｄ−Ｓｏｕｒｃｅ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ＣＭＯＳ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｆｏｒ  Ｌｏｗ  Ｓｔａｎｄｂｙ  Ｓｕｂｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｇｉｇａ−Ｓｃａｌｅ  ＬＳＩ’ｓ」（ＩＥＥＥ  ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＳＯＬＩＤ  ＳＴＡＴＥ  ＣＩＲＣＵＩＴＳ．ＶＯＬ２８ＮＯ１１（１９９３年１１月）ｐａｇｅ１１３１−１１３５）に記載されている。放電電流は、図３（ａ）の回路の漏れ電流より常に大きい。したがって３（ｂ）に示す回路は、常に一時メモリ回路に先立って放電するため、一時メモリの有効性を示すために使用することができる。
【００７３】
図４（ａ）は、一時メモリ回路の放電波形を示したものであり、図４（ｂ）は、有効ＤＲＡＭビット回路の放電波形を示したものである。論理１と論理０の間の遷移ポイントへの有効ＤＲＡＭビットの放電は、放電回路Ｍ１およびＲのため、一時メモリ回路より著しく短いことに言及しておく。
【００７４】
図５は、シリコン・チップ上に製造される一時メモリのための回路を示したものであり、図６は、シリコン・チップ上に製造される有効ＤＲＡＭビットのための回路を示したものである。
【００７５】
図１１は、ＲＡＭを使用した一時メモリを利用した本発明の代替実施形態を示したもので、メモリ１１０のための電力は、蓄積コンデンサ１１１に蓄えられている。電力が遮断されている間、直列パス・トランジスタ１１２によって蓄積コンデンサ１１１が主電源から分離される。蓄積コンデンサ１１１に並列に接続された放電回路１１３および電圧レベル検出器１１４を使用して、データがメモリに記憶された状態を維持する最長時間が制限されている。放電電流は十分に小さく、それにより正規の電力が遮断されている間、メモリの内容が確実に有効状態に維持される。長時間に渡って電力が供給されない状態をトランスポンダが維持すると、蓄積コンデンサがレベル検出器の電圧しきい値未満に放電する。電力が再び印加されると、蓄積コンデンサが放電したことをチップ回路が検出し、ＲＡＭの内容が無効になったことが認識される。
【００７６】
図１４は、シリコン・チップ上に製造される、本発明による実施形態のためのＲＡＭ電源分離回路を示したものである。この回路は、このような回路の実施態様の１つの特定の実施例を提供したものであり、レイアウトを示すことを意図している。他の構成およびレイアウトを使用することもできることは、当分野の技術者には認識されよう。
【００７７】
本発明が使用している方法を、トランスポンダ・システムにおける他の多数の態様に適用し、従来技術を進歩させることができる。これらの態様のいくつかについて、以下、次の表題の下にさらに説明する。
【００７８】
沈黙チップ・ビット
ＴＲＰの内部に多くのトランスポンダが同時に存在する場合、トランスポンダ識別メッセージの数が、識別プロセスを妨害することがあり得る。ＴＲＰがトランスポンダを識別し、かつ、トランスポンダとの必要な対話をすべて完了すると、トランスポンダに送信を停止させることができると有利である。ＴＲＰは、トランスポンダを沈黙させ、トランスポンダによるそれ以降の送信を回避するためのコマンドを送信することができる。従来技術によるシステムでは、ＴＲＰによって呼掛け磁界が逐次かつ周期的に切り換えられ、それによりトランスポンダが周期的にパワー・ダウンしている。残念ながらトランスポンダがパワー・ダウンすると、トランスポンダはこの沈黙情報を失ってしまうため、新しい直交方向毎に、沈黙化情報を繰り返し送信しなければならず、そのためにＴＲＰがトランスポンダ識別メッセージを受信するために利用することができる時間が短くなっている。
【００７９】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、「沈黙チップ・ビット」の形で沈黙化情報が一時メモリに記憶される。呼掛け磁界が直交方向間で逐次かつ周期的に切り換えられてもビットが失われることはないため、この沈黙チップ・ビットを一時メモリに記憶させることは特に有利である。トランスポンダは、トランスポンダがパワー・アップした時点で沈黙チップ・ビットを調査し、沈黙すべきであるかどうかを決定することができる。
【００８０】
構成設定値
適切に選択することによってシステムの性能を向上させることができる多数のトランスポンダ機能設定値がある。これらの設定値は、呼掛け磁界の逐次切換えによる周期的な電力遮断に影響されないトランスポンダ一時メモリに有利に記憶させることができる。これらの設定値の若干の実施例を以下に示し、一時メモリを使用することの有用性を示す。
【００８１】
ＰＲＢＳ番号：トランスポンダは、乱数を使用していくつかの機能を制御することができる。例えばトランスポンダは、応答の送信と送信の間に、乱数が遅延の長さを制御する不規則時間遅延を使用することができる。あるいはトランスポンダは、応答を送信するための周波数を乱数の制御により無作為に選択することができる。米国特許第５，３０２，９５４号は、このようなシステムの実施例の１つである。乱数は、擬似ランダム２進列ＰＲＢＳ発生器によって、チップ上で便利に生成されている。これらの発生器は、クリティカル・ポイントにフィードバックを有するロング・シフト・レジスタを使用して作られている。正しく動作するためには、呼掛け磁界の逐次切換えによって電力が遮断されている間、シフト・レジスタ内の２進数が失われてはならない。これは、シフト・レジスタの内容が一時メモリに記憶される場合、本発明による好ましい実施形態を使用して実現される。
【００８２】
チョッパ設定値：極めて多数のトランスポンダが存在するアプリケーションの場合、トランスポンダ識別メッセージの数が通信システムを妨害することがあり得る。このような状況下においては、送信するトランスポンダの割合を小さくしなければならない。送信するトランスポンダの割合を小さくする方法の１つは、応答の送信と送信の間に、乱数が遅延の長さを制御し、かつ、遅延の平均長さがＴＲＰによって設定される不規則時間遅延を導入することである。この方法により、いつの時点においてもトランスポンダのごく一部しか送信することができなくなる。平均遅延が長くなると、送信するトランスポンダの割合が小さくなる。ＴＲＰは、制御ビットに書き込むことによって平均遅延長さを設定することができる。これらのビットは、「チョッパ設定値」を表している。呼掛け磁界の逐次切換えによって電力が周期的に遮断されている間、チョッパ設定値が失われなければ有利である。これは、チョッパ設定値が一時メモリに記憶される場合、本発明による好ましい実施形態を使用して実現される。
【００８３】
電力モード制御：極めて多数のトランスポンダが存在し、かつ、トランスポンダが極めて近接しているアプリケーションの場合、近接して動作しているトランスポンダ間の結合のため、トランスポンダの動作が損なわれることがある。このような状況下においては、動作しているトランスポンダ間の平均距離が長くなるよう、動作するトランスポンダの割合を小さくしなければならない。それにより動作しているトランスポンダ間の結合が小さくなる。動作しているトランスポンダの割合を小さくする方法の１つは、低電力非動作状態から正規電力動作状態へ移動しているトランスポンダとトランスポンダの間に、乱数が時間の長さを制御し、かつ、時間の平均長さがＴＲＰによって設定される不規則時間遅延を導入することである。この方法により、いつの時点においてもトランスポンダのごく一部しか動作することができなくなる。平均時間が長くなると、動作するトランスポンダの割合が小さくなる。ＴＲＰは、制御ビットに書き込むことによって平均時間を設定することができる。これらのビットは、「電力モード制御」番号を表している。呼掛け磁界の逐次切換えによって電力が周期的に遮断されている間、電力モード制御が失われなければ有利である。これは、電力モード制御が一時メモリに記憶される場合、ここでも本発明による好ましい実施形態を使用して実現される。
【００８４】
以上の説明は、本発明の好ましい実施形態により、従来技術によるシステムに対して多くの利点が提供されることを示している。中には、時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供するＲＦＩＤ呼掛け器と共に使用するための複数のＲＦＩＤトランスポンダを準備することによって、これらの利点がもたらされる実施形態もあり、これらの実施形態においては、各トランスポンダは、
１つまたは複数の呼掛け信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して、１つまたは複数の呼掛け信号から識別子を抽出するための信号プロセッサと、
識別子に応答して応答信号を送信し、それにより呼掛け器による、呼掛け信号を最初に受信したトランスポンダの順序決定を可能にするトランスミッタを備えている。
【００８５】
トランスポンダ／ＴＲＰシステムでは、装置間の双方向通信を可能にするために、トランスポンダおよびＴＲＰの両方がトランスミッタおよびレシーバを備えていることが本質であるが、本発明の好ましい実施形態は、さらにその上をいき、有利かつ建設的なやり方で、装置間で送信された情報の内容およびタイミングを利用している。また、好ましい実施形態は、他にもあるが、上で言及した信号プロセッサ、セントラル・プロセッサおよび関連するメモリを始めとするトランスポンダのオンボード処理機能を利用している。
【００８６】
以上、多数の特定の実施形態および態様に照らして本発明を説明したが、本発明を他の多くの形態で具体化することができることは、当分野の技術者には認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来技術によるＴＲＰを示す図である。
【図２】図１の従来技術によるＴＲＰに関連する波形を示す図である。
【図３（ａ）】本発明によるトランスポンダ・メモリ・アレイに関連する例示的回路図である。
【図３（ｂ）】本発明によるトランスポンダ・メモリ・アレイに関連する例示的回路図である。
【図４（ａ）】図３（ａ）に示す例示的回路図に関連する波形を示す図である。
【図４（ｂ）】図３（ｂ）に示す例示的回路図に関連する波形を示す図である。
【図５】本発明によるトランスポンダ・メモリ・アレイと共に使用するための回路例を示す図である。
【図６】本発明によるトランスポンダ・メモリ・アレイと共に使用するための回路例を示す他の図である。
【図７】本発明によるトランスポンダが取り付けられた１個の手荷物の斜視図である。
【図８】本発明によるトランスポンダの関連機能部分のブロック図である。
【図９】トランスポンダが取り付けられたアイテムが近接するコンベヤに取り付けられる、本発明によるコンベヤ取付け呼掛け器を示す線図である。
【図１０】本発明の実施形態によるトランスポンダが受信する波形を示す図である。
【図１１】ＲＡＭを使用したメモリ・アレイを有する本発明の実施形態を示す図である。
【図１２】２つの近接したコンベヤ取付け呼掛け器を備えた、本発明による手荷物処理システムの線図である。
【図１３】本発明の他の実施形態によるトランスポンダの関連機能部分のブロック図である。
【図１４】本発明によるトランスポンダと共に使用するためのメモリ電源分離器の回路例を示す図である。
【図１】
2006344227.tif 000003
【図２】
2006344227.tif 000004
【図３（ａ）】
2006344227.tif 000005
【図３（ｂ）】
2006344227.tif 000006
【図４（ａ）】
2006344227.tif 000007
【図４（ｂ）】
2006344227.tif 000008
【図５】
2006344227.tif 000009
【図６】
2006344227.tif 000010
【図７】
2006344227.tif 000011
【図８】
2006344227.tif 000012
【図９】
2006344227.tif 000013
【図１０】
2006344227.tif 000014
【図１１】
2006344227.tif 000015
【図１２】
2006344227.tif 000016
【図１３】
2006344227.tif 000017
【図１４】
2006344227.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）システムに使用するためのＲＦＩＤトランスポンダであって、
データを記憶させるためのダイナミック・メモリ・アレイと、
前記ダイナミック・メモリ・アレイを含むＲＦＩＤトランスポンダに関連する回路に電力を供給するための第１の電源と、
を備え、
前記第１の電源からダイナミック・メモリ・アレイに供給されるべき電力が遮断されると、所定の時間期間の間、ダイナミック・メモリ・アレイのデータを確実に維持するように構成されるトランスポンダ。
【請求項２】
前記メモリ・アレイは、
ＤＲＡＭ、
ＥＥＰＲＯＭ、
ＦＲＡＭ、
ＲＡＭ、
周期的な電力の遮断のうち最長の期間よりも長い間、データを保持可能なメモリ、
信号プロセッサ、中央演算処理装置および関連するメモリのいずれかであるオンボード処理機能、
のいずれかまたはこれらの組み合わせを備える請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項３】
前記データは、
日付スタンプ、
送信の時間を表す時刻スタンプ番号、
直交配向を示す番号、
識別子番号、
呼掛け器の参照番号、
疑似乱数または文字列、
沈黙化情報、
識別番号、
構成情報または構成設定値、
レジスタに記憶されている一時データ、
ＰＲＢＳ番号、
チョッパ設定値、
トランスポンダの識別を可能にする固有文字列、
電力モード制御、
トランスポンダが呼掛け信号を受信した順番を決定するための識別データ、
呼掛け信号が供給された時刻、
装置間で送信された情報の内容およびタイミング、
のいずれかまたはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項４】
前記メモリは、時刻スタンプを参照し、選択的に更新されることを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項５】
前記第１の電源による電力供給が遮断される間、前記メモリに電力を供給する第２の電源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項６】
前記第２の電源は、キャパシタを含むことを特徴とする請求項５に記載のトランスポンダ。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤシステムは、識別子を含む信号を提供し、
前記トランスポンダは、前記信号を受信するレシーバを含むことを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項８】
ａ）前記レシーバに応答して前記信号から前記識別子を抽出し、かつ、
ｂ）前記識別子および前記データに応答して、前記識別子をメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定するための信号プロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のトランスポンダ。
【請求項９】
前記第１の電源は、外部から印加される電磁励振フィールドを電力に変換することによって電力を供給するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項１０】
前記所定の時間期間は、ダイナミック・メモリ・アレイ内の漂遊漏れ経路を介したダイナミック・メモリ・アレイの放電によって決定されることを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項１１】
呼掛け信号に応答し、第２の時間期間内に前記呼掛け信号を受信した場合は「有効」、前記第２の時間期間が経過した後に前記呼掛け信号を受信した場合は「無効」となる有効フラグを提供するためのタイマ手段をさらに備え、
本トランスポンダは、少なくとも第２の時間期間が経過するまでの間、ダイナミック・メモリ・アレイのデータが読出し可能状態に維持されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項１２】
前記タイマ手段は、電源からの電流によって生じる電荷を蓄積するための容量セルを含み、供給されるべき電源からの電力が遮断されると、容量セルの電荷が所定の割合で放電するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載のトランスポンダ。
【請求項１３】
前記有効フラグの状態は、前記容量セルの放電と共に減衰する電圧であって、前記タイマ手段の所定のポイントにおける電圧に基づいて設定されることを特徴とする請求項１２に記載のトランスポンダ。
【請求項１４】
前記電圧が、負荷を介して放電する際の容量セルの出力電圧であることを特徴とする請求項１３に記載のトランスポンダ。
【請求項１５】
前記容量セルは、メモリ・セルであることを特徴とする請求項１４に記載のトランスポンダ。
【請求項１６】
前記メモリ・セルは、ダイナミック・メモリ・アレイの一部を形成することを特徴とする請求項１５に記載のトランスポンダ。
【請求項１７】
請求項１に記載のトランスポンダと、
呼掛けフィールドを提供し、かつ、前記トランスポンダからデータを読み出すためのトランスポンダ呼掛け器と、
を備えることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項１８】
請求項１１に記載のトランスポンダと、
呼掛けフィールドを提供し、かつ、前記トランスポンダからデータを読み出すためのトランスポンダ呼掛け器と、
を備え、
前記呼掛け器は、前記呼掛けフィールドの配向を逐次切り換えるように構成され、
また、前記第２の時間期間が、前記呼掛けフィールドの配向が切り換えによって、前記呼掛けフィールドがオフとなる時間より長くなるように選択されることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項１９】
ＲＦＩＤシステムに使用される無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダにデータを格納する方法であって、
前記トランスポンダが備えているダイナミック・メモリ・アレイにデータを格納するステップと、
前記ＲＦＩＤトランスポンダに関連する第１の電源と、前記ダイナミック・メモリ・アレイを設けるステップと、
前記第１の電源から前記ダイナミック・メモリ・アレイに供給されるべき電力が遮断された後、所定の時間期間の間、前記データを前記ダイナミック・メモリ・アレイに確実に維持するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２０】
周期的な電力の遮断のうち最長の期間よりも長い間、前記メモリにデータを保持させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の電源による電力供給が遮断される間、前記メモリに電力を供給する第２の電源を設けるステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記データは、
日付スタンプ、
送信の時間を表す時刻スタンプ番号、
直交配向を示す番号、
識別子番号、
呼掛け器の参照番号、
疑似乱数または文字列、
沈黙化情報、
識別番号、
構成情報または構成設定値、
レジスタに記憶されている一時データ、
ＰＲＢＳ番号、
チョッパ設定値、
トランスポンダの識別を可能にする固有文字列、
電力モード制御、
トランスポンダが呼掛け信号を受信した順番を決定するための識別データ、
呼掛け信号が供給された時刻、
装置間で送信された情報の内容およびタイミング、
のいずれかまたはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＲＦＩＤシステムが、識別子を含む信号を提供するステップをさらに備え、
前記トランスポンダは、前記信号を受信するレシーバを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。  
【請求項２４】
前記トランスポンダが、
ａ）前記レシーバに応答して呼掛け信号から前記識別子を抽出し、かつ、
ｂ）前記識別子および前記データに応答して、前記識別子をメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定する信号プロセッサを備えることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月4日(2006.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダに関し、より詳細にはランダム配向でトランスポンダを動作させる必要のある配向独立型アプリケーションに使用されるＲＦＩＤトランスポンダに関する。
【０００２】
本発明は主として、識別すべき対象に取り付けられる質疑応答用多重受動トランスポンダ用として開発されたものであり、以下、そのアプリケーションに関連して説明する。典型的なアプリケーションは、コンベヤ給送手荷物に取り付けられるＲＦＩＤトランスポンダの識別であり、このアプリケーションでは、トランスポンダ・データを使用して手荷物の自動分類が制御されている。しかし本発明は、この特定の分野の用途に限定されることはなく、例えば能動トランスポンダに基づいたシステム、および手荷物分類システム以外のアプリケーションに本発明の様々な態様を適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
従来技術によるシステムでは、トランスポンダは、トンネル・リーダ・プログラマ（Ｔｕｎｎｅｌ  Ｒｅａｄｅｒ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｒｓ）（「ＴＲＰ」）内の呼掛けフィールドによって読み取られている。通常、トランスポンダがＴＲＰに入る際のトランスポンダの配向および位置は無作為であり、かつ未知である。したがってトランスポンダの配向に無関係に呼び掛けることができるよう、ＴＲＰは、その呼掛けフィールドを直交方向間で切り換えなければならない。米国特許第５，２５８，７６６号は、このようなシステムの例を提供している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＲＦＩＤトランスポンダは実用上、例えば手荷物処理の状況において、多数の特定の問題を抱えている。これらの問題には、例えば、
１．コンベヤなどの機械的な手段が、ＴＲＰを通して手荷物（したがってトランスポンダ）を移動させていること。
【０００５】
２．１つのアイテムに複数のトランスポンダが取り付けられることが含まれている。
【０００６】
コンベヤなどの機械的な手段が、ＴＲＰを通してトランスポンダが取り付けられたアイテムを移動させる場合、アイテムの自動処理を可能にするためには、コンベヤ上のアイテムの順番を決定することが基本要求事項である。トランスポンダがＴＲＰに入る順番を決定することは、コンベヤ上のアイテムの順番を決定するために有利である。従来技術によるシステムでは、トランスポンダの順番は、一般的にトランスポンダを識別した順番から推定されているが、複数のトランスポンダが存在する場合、複数のトランスポンダからの識別メッセージがかち合い、そのためにＴＲＰに入るトランスポンダを識別することができない。メッセージがかち合う場合、トランスポンダを正確に識別するためには余計な時間インターバルが必要であり、その間にトランスポンダは、コンベヤによってさらにＴＲＰ内に移動する。最初のトランスポンダの識別が完了する前に、次のトランスポンダがＴＲＰに入る可能性があり、その場合、最初のトランスポンダが識別される前に、次の１つまたは複数のトランスポンダが識別されてしまう可能性が生じ、そのためにアイテムの順番が、トランスポンダ識別順序から誤って推定されることになる。
【０００７】
呼掛けフィールドが切り換えられると、比較的短時間の間、受動トランスポンダがパワー・ダウンし、その時点で、トランスポンダ内臓揮発性メモリに記憶されている一時データが失われることになる。このようなデータには、構成情報あるいはレジスタに記憶されている一時データが含まれている。従来技術によるシステムの場合、呼掛けフィールドが切り換えられる毎に、構成情報あるいはトランスポンダの動作に必要な一時設定値を、トランスポンダ内で再生成しなければならない。このデータはトランスポンダのメモリから読み出され、あるいはＴＲＰからトランスポンダへ送信しなければならず、そのために遅延が生じ、けっして望ましいことではない。また、場合によってはデータが役に立たないこともある。
【０００８】
以上の考察を、本発明の分野における共通の一般知識の範囲の容認として捉えてはならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の概要）
本発明の目的は、従来技術が抱えている１つまたは複数の欠点を克服し、あるいは少なくとも実質的に改善することであり、もしくは少なくとも有用な代替品を提供することである。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）システムに使用するのための、ＲＦＩＤトランスポンダが提供される。トランスポンダは、
第１のデータを記憶させるためのダイナミック・メモリ・アレイと、
ダイナミック・メモリ・アレイを含む、ＲＦＩＤトランスポンダに関連する回路に電力を供給するための電源とを備え、
電源からダイナミック・メモリ・アレイに供給されるべき電力が遮断されると、所定の時間期間の間、ダイナミック・メモリ・アレイの第１のデータを確実に維持するように構成されており、また、
システムからの呼掛け信号に応答して、メモリが第１のデータを選択的に更新している。
【００１１】
ＲＦＩＤシステムは、識別子を有する呼掛け信号を提供し、また、トランスポンダは、呼掛け信号を受信するためのレシーバを備えていることが好ましい。トランスポンダは、
ａ）レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、
ｂ）識別子および第１のデータに応答して、識別子をメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定する
信号プロセッサを備えていることがより好ましい。
【００１２】
好ましい実施形態では、電源は、外部から印加される電磁励振フィールドを電力に変換することによって電力を供給するように構成されている。
【００１３】
また、第１の所定時間期間は、ダイナミック・メモリ・アレイ内の漂遊漏れ経路を介したダイナミック・メモリ・アレイの放電によって決定されることが好ましい。
【００１４】
ＲＦＩＤトランスポンダは、呼掛け信号に応答して、第２の時間期間内に呼掛け信号を受信した場合は「有効」であり、また、第２の時間期間が経過した後に呼掛け信号を受信した場合は「無効」である有効フラグを提供するためのタイマ手段をさらに備え、かつ、少なくとも第２の時間期間が経過するまでの間、ダイナミック・メモリ・アレイのデータが読出し可能状態に維持されるように構成されていることが好ましい。
【００１５】
好ましい形態では、タイマ手段は、電源からの電流によって生じる電荷を蓄積するための容量セルを備えており、供給されるべき電源からの電力が遮断されると、容量セルの電荷が所定の割合で放電するように構成されている。
【００１６】
有効フラグの状態は、タイマ手段の所定のポイントで生成される、容量セルの放電と共に減衰する電圧に基づいていることが好ましい。この電圧は、負荷を介して放電する際の容量セルの出力電圧であることがより好ましい。
【００１７】
好ましい実施形態では、容量セルはメモリ・セルである。メモリ・セルは、ダイナミック・メモリ・アレイの一部を形成していることが特に好ましい。
【００１８】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様によるトランスポンダおよび呼掛けフィールドを提供し、かつ、トランスポンダからデータを読み出すためのトランスポンダ呼掛け器を備えたＲＦＩＤシステムが提供される。
【００１９】
呼掛け器は、呼掛けフィールドの配向を逐次切り換えるように構成され、また、第２の時間期間は、呼掛けフィールドの配向が切り換えられている間、呼掛けフィールドがオフである時間を超えるように選択されることが好ましい。
【００２０】
本発明の第３の態様によれば、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダをＲＦＩＤシステムに使用する方法が提供される。ＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法には、
トランスポンダが備えているダイナミック・メモリ・アレイに第１のデータを記憶させるステップと、
ダイナミック・メモリ・アレイを含む、ＲＦＩＤトランスポンダに関連する回路に、電源を使用して電力を供給するステップと、
電源からダイナミック・メモリ・アレイに供給されるべき電力が遮断された後、所定の時間期間の間、データをダイナミック・メモリ・アレイに確実に維持するステップと、
第１のデータを選択的に更新するために、システムからの呼掛け信号に応答するステップが含まれている。
【００２１】
ＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法には、ＲＦＩＤシステムが識別子を有する呼掛け信号を提供する追加ステップが含まれ、かつ、トランスポンダが呼掛け信号を受信するためのレシーバを備えていることが好ましい。トランスポンダは、
ａ）レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、
ｂ）識別子および第１のデータに応答して、識別子をメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定する
信号プロセッサを備えていることがより好ましい。
【００２２】
本発明の第４の態様によれば、時間的に間隔を隔てた複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器と共に使用するためのＲＦＩＤトランスポンダが提供される。複数の呼掛け信号にはそれぞれの識別子が含まれており、また、トランスポンダは、
呼掛け器から呼掛け信号を受信するためのレシーバと、
第１のデータを記憶させるためのメモリ・アレイと、
レシーバに応答して呼掛け信号から識別子を抽出し、かつ、識別子および第１のデータに応答して、識別子のいくつか、あるいはすべてをメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定するための信号プロセッサとを備えている。
【００２３】
識別子のいくつか、あるいはすべてをメモリ・アレイに記憶させる場合、記憶させるデータが第１のデータのいくつか、あるいはすべてを更新することが好ましい。
【００２４】
信号プロセッサは、識別子が第１のデータと異なる場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを決定することが好ましい。他の実施形態では、信号プロセッサは、識別子の所定の部分が第１のデータと異なる場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを決定している。
【００２５】
また、識別子には、
呼掛け器を表す第２のデータと、
それぞれの信号に対して一定ではない第３のデータ
のうちの１つまたは複数のタイプから選択されたデータが含まれていることが好ましい。
【００２６】
第３のデータは、それぞれの信号のタイミングを表していることがより好ましいが、他の実施形態では、第３のデータは、擬似乱数または文字列である。第２のデータには、呼掛け器のための、その呼掛け器によって提供されるすべての信号に共通の参照番号が含まれていることがより好ましい。第３のデータには時間の経過と共に変化する日付スタンプが含まれていることがよりいっそう好ましい。つまり、以下の詳細な説明で明らかになるが、参照番号が一定に維持される一方で、時間の経過に伴って日付スタンプが変更されることにより、より多くの機能が発揮される。
【００２７】
信号プロセッサは、第３のデータが第１のデータと異なる場合に、第３のデータをメモリ・アレイに記憶させることを決定することが好ましい。信号プロセッサは、第２のデータが第１のデータと異なる場合に、第３のデータをメモリ・アレイに記憶させることを決定することがより好ましい。つまり、後者の場合、呼掛け器によるトランスポンダへの呼掛けが初めての呼掛けである場合に、メモリ・アレイは、情報すなわち第３のデータを記憶していることになる。実施形態によっては、第３のデータがメモリ・アレイに記憶される場合は必ず第２のデータもメモリに記憶される実施形態もある。他の実施形態では、呼掛け信号から追加情報が引き出され、メモリ・アレイに選択的に記憶されている。
【００２８】
信号プロセッサは、第２のデータが第１のデータと異なる場合に、第２のデータをメモリ・アレイに記憶させることを決定することが好ましい。つまり、呼掛け器によるトランスポンダへの呼掛けが初めての呼掛けである場合に、メモリ・アレイは、情報すなわち第２のデータを記憶していることになる。
【００２９】
「呼掛けを受ける」という表現は、トランスポンダが呼掛け信号を受信することを意味していることを理解されたい。
【００３０】
他の実施形態では、信号プロセッサは、第３のデータが第１のデータのいくつか、あるいはすべてと十分に異なっている場合に、識別子をメモリ・アレイに記憶させることを決定している。より詳細には、第３のデータにそれぞれの信号の時刻を表す日付スタンプが含まれている実施形態の場合、その日付スタンプと第１のデータを比較し、それにより第３のデータが最後にメモリ・アレイに記憶されてから十分な時間が経過したかどうかが決定されることが好ましく、十分な時間が経過している場合、より新しい第３のデータがメモリ・アレイに記憶される。
【００３１】
好ましい形態では、トランスポンダは、呼掛け信号に応答して呼掛け器へ応答信号を送信するためのトランスミッタを備えている。応答信号には、
トランスポンダを表す第４のデータと、
第１のデータから引き出される第５のデータ
が含まれている。
【００３２】
また、第５のデータには第２のデータまたは第３のデータのいずれか、あるいはその両方が含まれていることが好ましい。第５のデータには第３のデータが含まれていることがより好ましい。中には、第１のデータを構成するために、それぞれの識別子のすべてがメモリ・アレイに記憶されている実施形態もある。これらの実施形態のサブセットは、応答信号の中に第１のデータに含まれているすべての情報を持たせることができる。他の実施形態では、第１のデータに含まれているすべての情報は含まれていない。
【００３３】
第４のデータは、呼掛け器と共に使用されている他のトランスポンダの識別を可能にするために、符号化列であることが好ましい。
【００３４】
本発明の第５の態様によれば、時間的に間隔を隔てた複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えたＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法が提供される。呼掛け信号にはそれぞれの識別子が含まれており、また、ＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法には、
レシーバを使用して呼掛け器からの呼掛け信号を受信するステップと、
第１のデータをメモリ・アレイに記憶させるステップと、
呼掛け信号から識別子を抽出するためにレシーバに応答し、かつ、識別子のいくつか、あるいはすべてをメモリ・アレイに記憶させるかどうかを決定するために、識別子および第１のデータに応答するステップが含まれている。
【００３５】
本発明の第６の態様によれば、複数の無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダに呼び掛けるための、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供するためのトランスミッタと、
それぞれのトランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出されたそれぞれの識別データを含んだ応答信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して応答信号から識別データを抽出し、トランスポンダが最初に呼掛け信号を受信した順番を決定する信号プロセッサとを備えたＲＦＩＤ呼掛け器が提供される。
【００３６】
呼掛け器はＴＲＰであり、また、ＴＲＰを通して給送されるそれぞれの物品にトランスポンダが取り付けられ、信号プロセッサが、最初に呼掛け信号を受信したトランスポンダの決定順序に応じて、ＴＲＰを通して物品を給送する順番を決定することが好ましい。物品は、スーツケース、手荷物、箱または類似などの航空手荷物であることがより好ましい。
【００３７】
本発明の第７の態様によれば、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えた複数のＲＦＩＤトランスポンダに呼び掛ける方法が提供される。複数のＲＦＩＤトランスポンダに呼び掛ける方法には、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号をトランスポンダに提供するステップと、
レシーバを使用してそれぞれのトランスポンダから、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出されたそれぞれの識別データを含んだ応答信号を受信するステップと、
応答信号から識別データを抽出し、それによりトランスポンダが最初に呼掛け信号を受信した順番を決定するためにレシーバに応答するステップが含まれている。
【００３８】
本発明の第８の態様によれば、時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器と共に使用するための複数のＲＦＩＤトランスポンダが提供される。トランスポンダの各々は、
１つまたは複数の呼掛け信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して、１つまたは複数の呼掛け信号から識別子を抽出するための信号プロセッサと、
識別子に応答して応答信号を送信し、それにより呼掛け器による、呼掛け信号を最初に受信したトランスポンダの順序決定を可能にするトランスミッタを備えている。
【００３９】
識別子には呼掛け信号が準備された時刻を表す第１のデータが含まれ、また、応答信号には識別子から引き出されたデータおよび各トランスポンダに固有のデータが含まれていることが好ましい。また、識別子には呼掛け器に固有の第２のデータが含まれ、また、第１および第２のデータから応答信号が引き出されることがより好ましい。
【００４０】
また、各トランスポンダは、選択されたデータを記憶させるためのメモリ・アレイをそれぞれ備えていることが好ましい。各トランスポンダは、メモリ・アレイを含めてトランスポンダに電力を供給するための電源を備えていることがより好ましい。各メモリ・アレイは、電源に供給されるべき電力が遮断された後、所定の時間期間の間、選択されたデータを確実に維持することがよりいっそう好ましい。
【００４１】
好ましい形態では、メモリ・アレイはダイナミック・メモリからなっている。メモリ・アレイはＤＲＡＭからなっていることがより好ましいが、他の実施形態では、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＲＡＭまたはＲＡＭが使用されている。
【００４２】
本発明の第９の態様によれば、時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供する無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）呼掛け器を備えた複数のＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法が提供される。複数のＲＦＩＤトランスポンダを使用する方法には、
トランスポンダがそれぞれのレシーバを使用して、１つまたは複数の呼掛け信号を受信するステップと、
１つまたは複数の呼掛け信号から識別子を抽出するためにそれぞれのレシーバに応答するステップと、
呼掛け器による、呼掛け信号を最初に受信したトランスポンダの順序決定を可能にするために、識別子に応答してそれぞれの応答信号を送信するステップが含まれている。
【００４３】
本発明の第１０の態様によれば、それぞれの無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダを備えたタグが付された手荷物のための手荷物処理システムが提供される。手荷物処理システムは、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を呼掛け空間に送信するＲＦＩＤ呼掛け器と、
呼掛け空間を通して手荷物を逐次給送するためのコンベヤと、
トランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出された識別データを含んだ応答信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して応答信号から識別データを抽出し、それにより呼掛け空間を通して手荷物を給送する順番を決定する信号プロセッサを備えている。
【００４４】
実施形態によっては、システムは、間隔を隔てた複数の呼掛け器を備え、また、識別子には、それぞれの呼掛け信号を送信した呼掛け器を表すデータが含まれている。
【００４５】
本発明の第１１の態様によれば、それぞれの無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダを備えたタグが付された手荷物を処理する方法が提供される。手荷物を処理する方法には、
時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を、ＲＦＩＤ呼掛け器を備えた呼掛け空間に送信するステップと、
呼掛け空間を通して手荷物を逐次給送するステップと、
レシーバを使用してトランスポンダからの、１つまたは複数の呼掛け器信号から引き出された識別データを含んだ応答信号を受信するステップと、
応答信号から識別データを抽出し、それにより呼掛け空間を通して手荷物を給送する順番を決定するために、レシーバに応答するステップが含まれている。
【００４６】
トランスポンダが「呼掛けを受け」、かつ、その呼掛けに応答すると、そのトランスポンダは沈黙状態になり、引き続いての呼掛け信号には応答しないことが好ましい。また、上記の沈黙は、同じ呼掛け器からの呼掛け信号に関してのみであることが好ましい。つまり、他の呼掛け器からの呼掛け信号を受信した場合は、そのトランスポンダは応答を返すことができる。さらに他の実施形態では、他の呼掛け器からの呼掛けであることを識別子の中でトランスポンダに示すことにより、最初の呼掛けが、既に呼掛けを受けているトランスポンダを選択的に「非沈黙化」させるように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
次に本発明の好ましい実施形態について、添付の図面に照らして、単なる実施例として説明する。
【００４８】
（詳細な説明）
図１は、米国特許第５，２５８，７６６号に開示されている従来技術によるトランスポンダ・システムのためのＴＲＰを示したものである。
【００４９】
次に図７を参照すると、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダ７０２を支えるハンドル７０１を備えた１個の手荷物７００が示されている。この場合、トランスポンダ７０２は、以下で考察するように、呼掛け信号によって電力が供給されることを意図した受動トランスポンダであるが、トランスポンダは、能動（バッテリ駆動）トランスポンダであっても、あるいはハイブリッド能動／受動トランスポンダであっても良いことについては認識されよう。また、手荷物に対するＲＦＩＤトランスポンダの使用が、トランスポンダ技術を適用することができる広範囲の用途のうちのほんの一例に過ぎないことについても理解されよう。
【００５０】
図９は、空港、鉄道の駅、あるいはその他の輸送インタチェンジで見かける手荷物処理システムのように、手荷物アイテム７００がコンベヤ上で近接して連続するコンベヤに取り付けられるＴＲＰ９０１の線図を示したものである。各アイテムには、１つまたは複数のＲＦＩＤトランスポンダ７０２が取り付けられている。各トランスポンダは、呼掛けに応じて送信される、特定のトランスポンダの識別を可能にする固有文字列を備えている。
【００５１】
自動分類を可能にし、かつ、アイテムに関わる他の物理的処理プロセスを容易にするためには、コンベヤ上のアイテムの順番を慎重かつ正確に決定しなければならない。したがってＴＲＰに入るトランスポンダの順番を正確に決定することができると、プロセスが極めて容易になる。
【００５２】
呼掛け器によって識別された各トランスポンダの順番から、コンベヤ上のアイテムの順番を推定することについては知られているが、処理すべきアイテムの量および処理に必要な分類時間の増加に伴い、コンベヤの速度を速くし、また、アイテム間の間隔を狭くすることが、常に強制されている。また、主要ターミナルからの到着と主要ターミナルへの配送の可能な組合せの数の増加により、増加したアイテムの処理がますます複雑になり、かつ、増加したアイテムを処理する必要性がますます増加している。その結果として、複数のトランスポンダが使用されることになるが、従来技術による装置の場合、複数のトランスポンダの使用は、これら複数のトランスポンダからの識別メッセージがかち合い、トランスポンダがＴＲＰに入る際に、トランスポンダを識別できなくなる危険を指数的に増加させるだけである。メッセージがかち合うと、トランスポンダを正確に識別するために余計な時間インターバルが必要になるため、従来技術によるこの識別の失敗は、ただ問題を倍加させるだけである。この余計な時間インターバルの間に、トランスポンダは、コンベヤによってＴＲＰ中へさらに移動し、そのために最初のトランスポンダが識別される前に、次のトランスポンダがＴＲＰ中に入る危険が生じる。そのために次に、最初のトランスポンダが識別される前に、次の１つまたは複数のトランスポンダが識別されてしまう可能性が生じることになる。したがってコンベヤの速度が速くなり、また、アイテム間の距離が短くなると、トランスポンダ識別の順番からアイテムの順番を正確に推定することができなくなる。
【００５３】
既に考察したように、この好ましい実施形態のＴＲＰでは、すべてのトランスポンダがその相対配向に関係なく確実に電力供給されるように、呼掛けフィールドが、直交配向間で連続的かつ周期的に切り換えられている。本発明の好ましい一実施形態では、呼掛けフィールドが最初に直交配向中で送信されると、呼掛け信号の一部として固有番号がＴＲＰによって送信される。この番号は、送信の時刻および特定の直交配向を表している。時刻スタンプ番号として定義されるこの番号は、呼掛けフィールドによって電力が供給されているすべてのトランスポンダに受信される。初めて電力が供給されるタグは、この時刻スタンプ番号をメモリに記憶させる。以前の呼掛けによって既に時刻スタンプ番号をメモリに記憶させているタグは、新しい時刻スタンプ番号を無視する。
【００５４】
他の実施形態では異なる周期が使用されているが、この実施形態では、約１０ｍｓ毎に呼掛けフィールドの方向が切り換えられていることを認識されたい。また、好ましい実施形態では、切換え毎に新しい時刻スタンプが生成されているが、他の実施形態では、場合によっては１０サイクルまでの複数のサイクルの各方向に対して同じ時刻スタンプが使用されていることが知られている。しかしながらこれは、コンベヤの速度、コンベヤ上のアイテムの密度、およびＴＲＰの長さによって様々である。
【００５５】
好ましい実施形態に戻ると、各トランスポンダは、第１のデータを記憶させるためのオンボード・メモリ・アレイ、および呼掛け信号から時刻スタンプを抽出するための信号プロセッサを有している。特定の条件の下に、メモリ・アレイの内容すなわち第１のデータと抽出された時刻スタンプが比較され、メモリ・アレイに時刻スタンプが記憶される。時刻スタンプが記憶されると、第１のデータのいくつか、あるいはすべてが重ね書きされ、新しい第１のデータが構成されることがより好ましい。
【００５６】
つまり、トランスポンダは、それぞれの時刻スタンプにアクセスし、かつ、情報のいくつかをトランスポンダのメモリ・アレイに選択的に記憶させるように構成されている。トランスポンダが既に呼掛け器から呼掛けを受けているか否かによって、第１のデータを重ね書きするかどうかが決定される。トランスポンダがまだ呼掛け器から呼掛けを受けていない場合、第１のデータが重ね書きされる。逆に、トランスポンダが既に呼掛け器から呼掛けを受けている場合は、第１のデータが重ね書きされることはない。つまり、第１のデータは、トランスポンダが最後にＴＲＰに入り、その呼掛け器によって初めて電力が供給された瞬間、すなわち初めて呼掛けを受けた瞬間を表している。
【００５７】
時刻スタンプ番号は、各トランスポンダの応答メッセージの一部として含まれている。トランスポンダがこのメッセージを提供すると、そのメッセージが呼掛け器によって受信され、それによりトランスポンダおよび対応するアイテムが識別され、また、時刻スタンプ番号からＴＲＰへの進入順序を決定することができる。そのために、識別速度に無関係にトランスポンダの順番を決定することができる。好ましい実施形態の動作により、トランスポンダは、トランスポンダが識別される前に、ＴＲＰの全長を移動することができ、また、順番を見落とすことなく、すべてのトランスポンダが識別されるため、ＴＲＰ内に多数のトランスポンダが存在しても、何ら問題になることはない。
【００５８】
有利なことには、好ましい実施形態により、ＴＲＰを通って移動するトランスポンダの速度を、次のトランスポンダがＴＲＰに入る前に最初のトランスポンダを識別しなければならない従来技術によるシステムの速度よりはるかに速くすることができる。
【００５９】
好ましい実施形態による装置および方法は、ＴＲＰ動作に制限されることはなく、任意の単一軸あるいは多重軸トランスポンダ・リーダに適用することができる。つまり、これらの装置はすべて固有時刻スタンプ番号の周期的な送信に適しており、それにより呼掛けフィールド中に新しく入ったトランスポンダが時刻スタンプを受信し、かつ、記憶することができる。トランスポンダが受信し、記憶した時刻スタンプは、トランスポンダの応答メッセージに含まれ、それによりリーダは、トランスポンダが呼掛けフィールドに入った最新の瞬間を推定することができる。
【００６０】
トランスポンダが提供する応答信号には、識別子から引き出されるデータ以外の情報が含まれていることを認識されたい。通常、この情報は、トランスポンダ自体の識別を可能にする固有コードあるいは文字列である。つまり、呼掛け器が応答信号を復号化することにより、特定のトランスポンダを表すデータが得られるばかりでなく、トランスポンダが最初に呼掛けを受けたタイミング、すなわち順番がフィードバックされる。
【００６１】
呼掛け信号には、上で参照した時刻スタンプ以外に、呼掛け器の識別を可能にするための固有文字列または他の固有コードを含んだ識別子が含まれていることが好ましい。このことは、複数の呼掛け器が使用されるシステムでは特に重要になってくる。例えば図１２に、２つのＴＲＰ、すなわちＴＲＰ１２０およびＴＲＰ１２１がコンベヤ上で近接しているシステムが示されている。アイテムおよび対応するトランスポンダがＴＲＰ１２０を出て、間を置くことなく引き続いて次のＴＲＰ１２１に入るところが示されている。コンベヤの速度が速い従来のシステムを使用した場合、出口と入口の間の時間インターバルが短すぎるため、ＴＲＰが変化したことをトランスポンダ回路が検出することができないことが、ますます当たり前になっている。このような条件下においては、第２のＴＲＰによって送信される時刻スタンプ番号をトランスポンダが無視する危険が増加することになる。しかし、トランスポンダが第１の呼掛け器の識別子とは異なる識別子を提供する第２の呼掛け器からの呼掛け信号に応答するため、本発明をこのシステムに適用することにより、従来技術のこれらの限界が克服される。より詳細には、呼掛けフィールドが新しい直交方向で最初に励磁されると、ＴＲＰを表す固有番号がＴＲＰによって送信される。ＴＲＰ識別番号（ＴＲＰ  ＩＤ）と呼ばれるこの番号は、呼掛けフィールドによって電力が供給されているすべてのトランスポンダに受信される。初めて電力が供給されたタグは、ＴＲＰ  ＩＤをメモリに記憶させる。以前の呼掛けによって既にＴＲＰ  ＩＤをメモリに記憶させているタグは、この記憶されているＴＲＰ  ＩＤと送信されたＴＲＰ  ＩＤを比較し、トランスポンダが新しいＴＲＰに入ったかどうかを決定する。ＴＲＰ  ＩＤが異なる場合、トランスポンダは、新しい番号をメモリに記憶し、あたかも初めて電力が供給されたかのように動作を進行させる。この方式によれば、ＴＲＰが近接している場合であっても、トランスポンダの動作が何ら損なわれることはない。
【００６２】
図２は、図１に示す従来技術によるＴＲＰに関連する呼掛け波形を示したものである。ＴＲＰは、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に沿った３つの直交軸を使用している。ＴＲＰは、米国特許第５，２５８，７６６号に記載されているように、正弦電流および余弦電流を用いてこれらの軸を励振させている。
【００６３】
対照的に、図１０は、本発明の好ましい実施形態によるトランスポンダが受信する、各直交フィールドの最初に時刻スタンプ番号およびＴＲＰ  ＩＤ＜番号１、番号２＞が送信される呼掛け波形を示したものである。直交軸の１つに沿って配向されるトランスポンダは、その軸から励振が除去されると、周期的に電力が遮断される。受動トランスポンダは、比較的短時間の間、パワー・ダウンし、パワー・ダウン時間が十分に長いと、その時点で、トランスポンダ内臓揮発性メモリに記憶されているデータが失われることになる。このようなデータには、時刻スタンプ番号、ＴＲＰ識別番号、構成情報、あるいはレジスタに記憶されている一時データが含まれている。
【００６４】
構成情報あるいはトランスポンダの動作に必要な一時設定値が失われると、呼掛けフィールドの切換え毎に、それらをトランスポンダ内で再生成しなければならない。このデータはトランスポンダのメモリから読み出され、あるいはＴＲＰからトランスポンダへ送信しなければならず、そのために遅延が生じ、けっして望ましいことではない。また、時刻スタンプなどの情報は、もはや利用することができない。
【００６５】
トランスポンダの時刻スタンプ番号、ＴＲＰ  ＩＤ、構成情報、あるいはその他の一時データの喪失を回避するためには、従来の電気消去可能プログラマブル・ランダム・アクセス・メモリＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ、あるいは最長電力遮断周期より長い一定期間の間、情報を保持することができるメモリ・アレイのいずれかにデータを記憶させなければならない。このメモリ・アレイは、「一時メモリ」と呼ぶことができる。ＥＥＰＲＯＭは、本発明のいくつかの実施形態との使用に適しているが、メモリへのデータの書き込みに数ミリ秒を必要とするという欠点がある。ランダム・アクセス・メモリＲＡＭあるいはダイナミック・ランダム・アクセス・メモリＤＲＡＭのようなメモリには、書き込みに時間を必要とするという問題はなく、また、消費する電力もわずかである。ＲＡＭは、電源電圧が維持されている限り、そのデータを保持することができ、また、ＤＲＡＭは、電源電圧が除去された後、短時間の間、そのデータを保持することができることについては認識されよう。
【００６６】
図１３は、本発明に関連するＲＦＩＤトランスポンダの回路の特定部分の簡易ブロック図を示したものである。ＲＦＩＤタグが、図に示す機能ブロック以外の多数の機能ブロックを備えていることについては、当分野の技術者には理解されよう。しかしながら、必要なブロックおよびそれらのＲＦＩＤタグへの組込み方法については、説明を分かり易くするために、当分野の技術者には認識されるものとして、ここでは省略されている。レシーバ１３０は、呼掛け器からの、この実施形態の場合、時刻スタンプ番号およびＴＲＰ  ＩＤの形の識別子を含んだ呼掛け信号を受信している。他の実施形態では、時刻スタンプおよびＴＲＰ  ＩＤの一方のみが送信されており、さらに他の実施形態では、時刻スタンプ番号およびＴＲＰ  ＩＤの代わりに追加情報が含まれ、あるいは時刻スタンプ番号およびＴＲＰ  ＩＤ以外の追加情報が含まれている。
【００６７】
トランスポンダは、レシーバ１３０に応答して識別子を抽出する信号プロセッサ１３１を備えている。抽出された識別子は、そのすべてあるいは一部がオンボード・メモリ１３２に供給され、記憶される。記憶させる情報が存在している場合、通常、識別子と既存のメモリ内容との比較に基づいて、どの情報を記憶させるかが決定される。例えば、識別子が記憶されている情報と異なっているかどうかによって単純に決定される場合もあり、パワー・アップ時に、通常、メモリ１３２にすべて０またはすべて１が含まれる場合と同様、トランスポンダが初めて呼掛けを受ける場合がそうである。しかし、ＥＥＰＲＯＭタイプのメモリが使用されている場合、パワー・ダウン状態によってメモリのデータが破壊されることがないため、もっと厳しく比較されることになる。したがって実施形態によっては、記憶されている日付スタンプが、結局のところタイム・アウトしているかどうかに基づいて決定されている。しかし、他の実施形態では、受信したＴＲＰ  ＩＤと記憶されているＴＲＰ  ＩＤとの比較に基づいて決定されている。つまり、ＴＲＰ  ＩＤが異なっている場合、トランスポンダは、トランスポンダが現在、他のＴＲＰからの呼掛けを受けているところであることを認めて、記憶されているデータを受信した新しいデータで重ね書きする。さらに他の実施形態では、代替決定プロセスが包含されているが、代替決定プロセスによって得られる最終的な結果は、メモリ１３２が少なくとも１つの識別子、またはその識別子の少なくとも十分な部分を含み、それにより呼掛けを受けた際に、トランスポンダがタイミングの詳細をＴＲＰに伝えることができることである。
【００６８】
また、トランスポンダは、トランスポンダに電力を供給するためのオンボード電源１３３を備えている。電源がメモリ１３２にも電力を供給していることについては認識されよう。
【００６９】
図８を参照すると、一時メモリを利用した本発明による実施形態の特定部分の簡易ブロック図が示されている。詳細には、すべての電子部品を支えるための基板を備えたＲＦＩＤタグ８００が示されている。電子部品のいくつかは示されているが、分かり易くするために、その他の電子部品は省略されている。図に示されている部品は、電源８０１およびダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）８０２の形態の一時メモリ・アレイである。ＤＲＡＭ８０２は、ＲＦＩＤトランスポンダおよびその呼掛け器によって使用される一時データを保持するための複数のアドレス・セル（図３（ａ）および図５に関連して詳細に説明する）を備えている。好ましい実施形態では、ＤＲＡＭは、さらに修正メモリ・セル８０３の形態のタイミング手段および関連回路（図３（ｂ）および図６に関連して詳細に考察する）を備えている。図８に示す回路の代替実施形態については、追って考察する。
【００７０】
図３（ａ）は、一時データの１ビットを記憶するために使用される好ましい回路の略図を示したものである。トランスポンダ内蔵メモリが、多くの類似回路からなり、当該アプリケーションに必要な記憶容量を提供していることについては認識されよう。図３（ａ）に戻ると、メモリ回路は、データ入力からデータが入力され、入力されたデータがデータ・イネーブルによって記憶コンデンサに記憶され、記憶されたデータがデータ出力で利用される一時メモリ回路である。データは記憶コンデンサ３０１に記憶され、一旦記憶されると、Ｍ１および出力インバータのゲート・キャパシタンスを流れる漏れ電流以外に、放電経路は存在しない。これらの漏れ電流は比較的小さく、記憶コンデンサ電圧は、少なくとも数秒間、維持される。図には、記憶したデータを維持するために使用される通常のリフレッシュ回路は示されていないが、それらは良く知られており、関連分野の技術者には理解されよう。
【００７１】
一時メモリに記憶されるデータは、通常、２つのソースのうちの一方から引き出される。第１は、トランスポンダにデータを送信するＴＲＰから引き出されるデータであり、第２は、内部的に引き出される、トランスポンダ自体のメモリからのデータあるいはトランスポンダ上の回路によって生成されるデータのいずれかである。
【００７２】
図３（ｂ）は、有効ＤＲＡＭビットを記憶するために使用される好ましい回路の略図を示したものである。チップ電圧Ｖｄｃが、Ｍ２、Ｍ３、電流源およびインバータによって形成されたリフレッシュ回路によって、記憶コンデンサ３０２上に維持される。電力遮断により電圧Ｖｄｃが降下すると、リフレッシュ回路が、Ｍ２を介した記憶コンデンサの放電を防止する。放電は、Ｍ１およびＲによって形成される電流シンクを介して生じる。Ｍ１を正しいサイズにすると、この回路によって、信頼性の高い、安定した放電電流が提供される。この回路の動作の詳細については、出版物「Ｓｗｉｔｃｈｅｄ−Ｓｏｕｒｃｅ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ＣＭＯＳ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｆｏｒ  Ｌｏｗ  Ｓｔａｎｄｂｙ  Ｓｕｂｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｇｉｇａ−Ｓｃａｌｅ  ＬＳＩ’ｓ」（ＩＥＥＥ  ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＳＯＬＩＤ  ＳＴＡＴＥ  ＣＩＲＣＵＩＴＳ．ＶＯＬ２８ＮＯ１１（１９９３年１１月）ｐａｇｅ１１３１−１１３５）に記載されている。放電電流は、図３（ａ）の回路の漏れ電流より常に大きい。したがって３（ｂ）に示す回路は、常に一時メモリ回路に先立って放電するため、一時メモリの有効性を示すために使用することができる。
【００７３】
図４（ａ）は、一時メモリ回路の放電波形を示したものであり、図４（ｂ）は、有効ＤＲＡＭビット回路の放電波形を示したものである。論理１と論理０の間の遷移ポイントへの有効ＤＲＡＭビットの放電は、放電回路Ｍ１およびＲのため、一時メモリ回路より著しく短いことに言及しておく。
【００７４】
図５は、シリコン・チップ上に製造される一時メモリのための回路を示したものであり、図６は、シリコン・チップ上に製造される有効ＤＲＡＭビットのための回路を示したものである。
【００７５】
図１１は、ＲＡＭを使用した一時メモリを利用した本発明の代替実施形態を示したもので、メモリ１１０のための電力は、蓄積コンデンサ１１１に蓄えられている。電力が遮断されている間、直列パス・トランジスタ１１２によって蓄積コンデンサ１１１が主電源から分離される。蓄積コンデンサ１１１に並列に接続された放電回路１１３および電圧レベル検出器１１４を使用して、データがメモリに記憶された状態を維持する最長時間が制限されている。放電電流は十分に小さく、それにより正規の電力が遮断されている間、メモリの内容が確実に有効状態に維持される。長時間に渡って電力が供給されない状態をトランスポンダが維持すると、蓄積コンデンサがレベル検出器の電圧しきい値未満に放電する。電力が再び印加されると、蓄積コンデンサが放電したことをチップ回路が検出し、ＲＡＭの内容が無効になったことが認識される。
【００７６】
図１４は、シリコン・チップ上に製造される、本発明による実施形態のためのＲＡＭ電源分離回路を示したものである。この回路は、このような回路の実施態様の１つの特定の実施例を提供したものであり、レイアウトを示すことを意図している。他の構成およびレイアウトを使用することもできることは、当分野の技術者には認識されよう。
【００７７】
本発明が使用している方法を、トランスポンダ・システムにおける他の多数の態様に適用し、従来技術を進歩させることができる。これらの態様のいくつかについて、以下、次の表題の下にさらに説明する。
【００７８】
沈黙チップ・ビット
ＴＲＰの内部に多くのトランスポンダが同時に存在する場合、トランスポンダ識別メッセージの数が、識別プロセスを妨害することがあり得る。ＴＲＰがトランスポンダを識別し、かつ、トランスポンダとの必要な対話をすべて完了すると、トランスポンダに送信を停止させることができると有利である。ＴＲＰは、トランスポンダを沈黙させ、トランスポンダによるそれ以降の送信を回避するためのコマンドを送信することができる。従来技術によるシステムでは、ＴＲＰによって呼掛けフィールドが逐次かつ周期的に切り換えられ、それによりトランスポンダが周期的にパワー・ダウンしている。残念ながらトランスポンダがパワー・ダウンすると、トランスポンダはこの沈黙情報を失ってしまうため、新しい直交方向毎に、沈黙化情報を繰り返し送信しなければならず、そのためにＴＲＰがトランスポンダ識別メッセージを受信するために利用することができる時間が短くなっている。
【００７９】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、「沈黙チップ・ビット」の形で沈黙化情報が一時メモリに記憶される。呼掛けフィールドが直交方向間で逐次かつ周期的に切り換えられてもビットが失われることはないため、この沈黙チップ・ビットを一時メモリに記憶させることは特に有利である。トランスポンダは、トランスポンダがパワー・アップした時点で沈黙チップ・ビットを調査し、沈黙すべきであるかどうかを決定することができる。
【００８０】
構成設定値
適切に選択することによってシステムの性能を向上させることができる多数のトランスポンダ機能設定値がある。これらの設定値は、呼掛けフィールドの逐次切換えによる周期的な電力遮断に影響されないトランスポンダ一時メモリに有利に記憶させることができる。これらの設定値の若干の実施例を以下に示し、一時メモリを使用することの有用性を示す。
【００８１】
ＰＲＢＳ番号：トランスポンダは、乱数を使用していくつかの機能を制御することができる。例えばトランスポンダは、応答の送信と送信の間に、乱数が遅延の長さを制御する不規則時間遅延を使用することができる。あるいはトランスポンダは、応答を送信するための周波数を乱数の制御により無作為に選択することができる。米国特許第５，３０２，９５４号は、このようなシステムの実施例の１つである。乱数は、擬似ランダム２進列ＰＲＢＳ発生器によって、チップ上で便利に生成されている。これらの発生器は、クリティカル・ポイントにフィードバックを有するロング・シフト・レジスタを使用して作られている。正しく動作するためには、呼掛けフィールドの逐次切換えによって電力が遮断されている間、シフト・レジスタ内の２進数が失われてはならない。これは、シフト・レジスタの内容が一時メモリに記憶される場合、本発明による好ましい実施形態を使用して実現される。
【００８２】
チョッパ設定値：極めて多数のトランスポンダが存在するアプリケーションの場合、トランスポンダ識別メッセージの数が通信システムを妨害することがあり得る。このような状況下においては、送信するトランスポンダの割合を小さくしなければならない。送信するトランスポンダの割合を小さくする方法の１つは、応答の送信と送信の間に、乱数が遅延の長さを制御し、かつ、遅延の平均長さがＴＲＰによって設定される不規則時間遅延を導入することである。この方法により、いつの時点においてもトランスポンダのごく一部しか送信することができなくなる。平均遅延が長くなると、送信するトランスポンダの割合が小さくなる。ＴＲＰは、制御ビットに書き込むことによって平均遅延長さを設定することができる。これらのビットは、「チョッパ設定値」を表している。呼掛けフィールドの逐次切換えによって電力が周期的に遮断されている間、チョッパ設定値が失われなければ有利である。これは、チョッパ設定値が一時メモリに記憶される場合、本発明による好ましい実施形態を使用して実現される。
【００８３】
電力モード制御：極めて多数のトランスポンダが存在し、かつ、トランスポンダが極めて近接しているアプリケーションの場合、近接して動作しているトランスポンダ間の結合のため、トランスポンダの動作が損なわれることがある。このような状況下においては、動作しているトランスポンダ間の平均距離が長くなるよう、動作するトランスポンダの割合を小さくしなければならない。それにより動作しているトランスポンダ間の結合が小さくなる。動作しているトランスポンダの割合を小さくする方法の１つは、低電力非動作状態から正規電力動作状態へ移動しているトランスポンダとトランスポンダの間に、乱数が時間の長さを制御し、かつ、時間の平均長さがＴＲＰによって設定される不規則時間遅延を導入することである。この方法により、いつの時点においてもトランスポンダのごく一部しか動作することができなくなる。平均時間が長くなると、動作するトランスポンダの割合が小さくなる。ＴＲＰは、制御ビットに書き込むことによって平均時間を設定することができる。これらのビットは、「電力モード制御」番号を表している。呼掛けフィールドの逐次切換えによって電力が周期的に遮断されている間、電力モード制御が失われなければ有利である。これは、電力モード制御が一時メモリに記憶される場合、ここでも本発明による好ましい実施形態を使用して実現される。
【００８４】
以上の説明は、本発明の好ましい実施形態により、従来技術によるシステムに対して多くの利点が提供されることを示している。中には、時間的に間隔を隔てた、それぞれの識別子を含んだ複数の呼掛け信号を提供するＲＦＩＤ呼掛け器と共に使用するための複数のＲＦＩＤトランスポンダを準備することによって、これらの利点がもたらされる実施形態もあり、これらの実施形態においては、各トランスポンダは、
１つまたは複数の呼掛け信号を受信するためのレシーバと、
レシーバに応答して、１つまたは複数の呼掛け信号から識別子を抽出するための信号プロセッサと、
識別子に応答して応答信号を送信し、それにより呼掛け器による、呼掛け信号を最初に受信したトランスポンダの順序決定を可能にするトランスミッタを備えている。
【００８５】
トランスポンダ／ＴＲＰシステムでは、装置間の双方向通信を可能にするために、トランスポンダおよびＴＲＰの両方がトランスミッタおよびレシーバを備えていることが本質であるが、本発明の好ましい実施形態は、さらにその上をいき、有利かつ建設的なやり方で、装置間で送信された情報の内容およびタイミングを利用している。また、好ましい実施形態は、他にもあるが、上で言及した信号プロセッサ、セントラル・プロセッサおよび関連するメモリを始めとするトランスポンダのオンボード処理機能を利用している。
【００８６】
以上、多数の特定の実施形態および態様に照らして本発明を説明したが、本発明を他の多くの形態で具体化することができることは、当分野の技術者には認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来技術によるＴＲＰを示す図である。
【図２】図１の従来技術によるＴＲＰに関連する波形を示す図である。
【図３（ａ）】および
【図３（ｂ）】本発明によるトランスポンダ・メモリ・アレイに関連する例示的回路図である。
【図４（ａ）】および
【図４（ｂ）】図３（ａ）および３（ｂ）に示す例示的回路図に関連する波形を示す図である。
【図５】本発明によるトランスポンダ・メモリ・アレイと共に使用するための回路例を示す図である。
【図６】本発明によるトランスポンダ・メモリ・アレイと共に使用するための回路例を示す他の図である。
【図７】本発明によるトランスポンダが取り付けられた１個の手荷物の斜視図である。
【図８】本発明によるトランスポンダの関連機能部分のブロック図である。
【図９】トランスポンダが取り付けられたアイテムが近接するコンベヤに取り付けられる、本発明によるコンベヤ取付け呼掛け器を示す線図である。
【図１０】本発明の実施形態によるトランスポンダが受信する波形を示す図である。
【図１１】ＲＡＭを使用したメモリ・アレイを有する本発明の実施形態を示す図である。
【図１２】２つの近接したコンベヤ取付け呼掛け器を備えた、本発明による手荷物処理システムの線図である。
【図１３】本発明の他の実施形態によるトランスポンダの関連機能部分のブロック図である。
【図１４】本発明によるトランスポンダと共に使用するためのメモリ電源分離器の回路例を示す図である。